Для чего применяется вспомогательный инструмент
Вспомогательный инструмент для станков с ЧПУ токарной группы
Оснастка и приспособления
расширения его технологических возможностей, повышения производительности работ, обеспечения качества и улучшения условий труда. Технологическая оснастка подразделяется на:
Сегодня оснастка для станков включает в себя более 15 миллионов изделий, как универсальных, так и для специализированных, выпускаемых для проведения одной операции. Для производства одной детали необходимо, в среднем, порядка десяти технологических операций с использованием различных станков и приспособлений.
Из наиболее популярных видов оснастки можно отметить широко используемые универсальные приспособления для станков токарной группы – это 2-х, 3-х, 4-х и 6-кулачковые патроны необходимые для фиксации заготовки. Для станков сверлильно-фрезерной группы эту роль играют тиски. Широко используются и втулки для крепления сверл, фрез и другого инструмента.
Грамотно подобранные станочные приспособления позволит Вам улучшить работу всего станочного парка, на 100% использовать все имеющиеся возможности. Широкое применение оснастки позволяет существенно сократить затраты. Так, например, оснастка для нарезания резьб на токарном станке обойдется намного дешевле, чем приобретение резьбонарезного станка.
Для того, что бы грамотно выбрать приспособления для станков необходимо учесть несколько факторов:
По всем вопросам, касающимся выбора и приобретения технологической оснастки, Вы можете обратиться к нашим менеджерам.
Интернет-магазин «Мекка Инструмента» — это качественная техоснастка для:
У нас – тысячи позиций оснастки, обширный каталог инструмента и доступная стоимость на любой товар. Для Вас – гибкие условия сотрудничества, огромный выбор и оперативная доставка в регионы России.
Вспомогательный инструмент для станков с ЧПУ токарной группы
Вспомогательный инструмент токарных станков должен обес- печивать крепление резцов, сверл (с коническим и цилиндрическим хвостовиками), зенкеров, разверток, метчиков и плашек и удовлетво- рять следующим основным требованиям: быть достаточно жестким; иметь высокую точность и стабильность базирования и крепления режущего инструмента; позволять выполнять все технологические операции, предусмотренные технической характеристикой станка; легко и быстро устанавливаться и сниматься; иметь межразмерную унификацию; обеспечивать настройку инструмента вне станка.
Наиболее широкое распространение получили станки с револь- верными головками, позволяющими крепить режущий инструмент с помощью вспомогательного инструмента или с непосредственной ус- тановкой резцов. Способы установки вспомогательного инструмента в револьверной головке различны. Широко применяется центрирова- ние по конусу или цилиндрическому хвостовику с креплением вин- тами за фланец, прижимными винтами в лыску хвостовика, зажим- ными сухарями за цилиндрический хвостовик и рифленым клином за рифления в лыске цилиндрического хвостовика. Эти способы крепле- ния вспомогательного инструмента получили распространение на па- тронно-центровых станках, имеющих шести- и восьмигранные ре- вольверные головки. На одной грани головки может быть закреплено несколько резцедержателей с режущим инструментом для наружной и внутренней обработок [3].
Базирование осуществляется по направляющим в виде призм, сфер или типа «ласточкин хвост», а также креплением эксцентриком или прижимными планками, используют базирование по призмам с креплением прихватами. Реже выполняется базирование вспомога- тельного инструмента по зубчатому венцу с креплением эксцентри- ком или винтами, базирование по шпонке или штифтам с креплением винтами, а также базирование по крутому конусу с креплением экс- центриком. Применяется и непосредственное крепление режущего инструмента в револьверных головках.
Базирование и крепление с помощью цилиндрического хвосто- вика (рис. 3.28, а–в) обеспечивает надежное центрирование инстру- мента. Этот способ используется на станкостроительных заводах, из- готовляющих и эксплуатирующих универсальные револьверные станки, токарные полуавтоматы и автоматы. Конструкция цилиндри- ческого хвостовика у вспомогательного инструмента для станков с ЧПУ, по сравнению с обычными станками, несколько видоизменена и введена плоская лыска, на которой в ряде случаев выполняют рифле- ния (рис. 3.28, г). Базирование резцедержателя проводится по цилин- дру хвостовика и штифту, обеспечивающему точную угловую уста- новку инструмента, который крепится в револьверной головке с по- мощью сухаря или клина имеющего рифления, смещенные относи- тельно рифлений хвостовика. В результате вспомогательный инстру- мент прижимается к револьверной головке станка с усилием в не- сколько килоньютонов. Жесткость такого соединения превышает же-
сткость соединения без рифлений в 3 раза. Типовой резцедержатель с цилиндрическим хвостовиком и с перпендикулярным открытым па- зом для резцов различных типов представлен на рис. 3.28. Крепление резца осуществляется с помощью винтов 2 и прижимной планки 3. Подача смазочно-охлаждающей жидкости в зону резания осуществ- ляется через канал в корпусе 1, образованный пересекающимися от- верстиями и заканчивающийся шариком 4, позволяющим регулиро- вать направление подачи СОЖ.
В станках с ЧПУ используется комбинированная установка вспомогательного инструмента (рис. 3.28, д) на призматические на- правляющие (две призмы или призма и плоскость) в сочетании с ци- линдрическим хвостовиком.
Рис. 3.28. Основные схемы способов крепления инструмента на токарных стан- ках с ЧПУ
Резцедержатели с установкой на призматические поверхности (рис. 3.28,е) используют на станках с четырехпозиционными револь- верными головками, предназначенными для центровых и патронно- центровых работ. Такой способ позволяет с помощью нескольких су- харей устанавливать на одной грани револьверной головки независи- мо друг от друга несколько резцедержателей. В продольном направ-
лении резцедержатели фиксируются сухарем, который входит в спе- циальный паз. Через этот сухарь смазочно-охлаждающую жидкость подводят к инструменту.
Вид резцедержателя с базирующей призмой и с открытым пазом под резцы представлен на рис. 3.29. Принципы закрепления инстру- мента, подвода и подачи СОЖ, регулирования положения резцов приняты такими же, как и для резцедержателей с цилиндрическим хвостовиком. Отличительной особенностью резцедержателей с бази- рующей призмой является то, что в них можно устанавливать как правые, так и левые резцы.
Рис. 3.29. Схема резцедержателя с базирующей призмой и открытым пазом
Комплект вспомогательного инструмента к токарному станку представлен на рис. 3.30. Резцедержатель 1 (рис. 3.30) с открытым и закрытым параллельными пазами отличается высокой жесткостью и позволяет полностью использовать мощность станка на черновых режимах. Резцедержатель является двухсторонним и может быть ис- пользован при любом положении револьверной головки и вращении шпинделя. С обеих сторон резцедержателя смазочно-охлаждающая жидкость подводится на режущую кромку установленного в нем рез- ца. Для предварительной настройки инструмента вне станков имеют- ся регулировочные винты.
Рис. 3.30. Схемы конструктивного исполнения вспомогательного инструмента с базирующей призмой для станков с ЧПУ токарной группы
Резцедержатель 2 (рис. 3.30) с открытым перпендикулярным па- зом имеет два исполнения – правое и левое. Он отличается высокой жесткостью, что позволяет увеличить вылет режущего инструмента.
Наибольшей универсальностью обладают трехсторонние резце- держатели 4 (см. рис. 3.30), которые нашли широкое применение в промышленности. Вместе с тем жесткость таких резцедержателей меньше жесткости резцедержателей с открытым пазом и тем более с закрытым. Держатели 5 (см. рис. 3.30) предназначены для крепления инструмента с ци-линдрическим хвостовиком диаметром 30—60 мм. Держатели 6 (см. рис. 3.30) имеют два исполнения для крепления ин- струмента с цилиндрическим хвостовиком следующих диаметров: 30, 40, 50, 60 мм, а также 36 и 48 мм и шпонкой.
Распределитель охлаждающей жидкости 3 (рис. 3.30) предна- значен для подвода СОЖ в зону резания.
На рис. 3.31 приведен пример комплекта вспомогательного ин- струмента к токарному станку Т7 Leadwell [14].
На центровых токарных станках с ЧПУ широко используют ре- вольверные головки (рис. 3.28, ж) с непосредственным креплением режущего инструмента.
Реже используют четырехгранные резцедержатели (рис. 3.28, и), конструкции которых аналогичны применяемым на универсальных станках с ручным управлением.
Рис. 3.31. Комплект вспомогательного инструмента к станкам Leadwell
На ряде токарных станков вспомогательный инструмент бази- руют по зубчатому венцу револьверной головки (рис. 3.28, к). Резце- держатели имеют зубчатый венец с зубьями внутреннего зацепления, прижимы которых осуществляются эксцентриком. Такой способ кре- пления обеспечивает необходимую жесткость, позволяет располагать резцедержатели под любым углом относительно друг друга. Недоста- ток способа — относительная сложность нарезания зубьев, особенно на резцедержателях. Несколько реже используют способы установки, представленные на рис. 3.28, л—н.
Конструкция
Закрепление оборудования на станке производится благодаря унифицированной хвостовой части. Крепление усиливают элементы для соединения с режущим механизмом. Крепление осуществляется ручным методом. Хвостовик устройства имеет цилиндрическую форму и лыску рифленого типа. Такая конструкция обеспечивает более высокий показатель надежности крепления.
Системы инструментов изменяются в зависимости от того, для каких задач используется станок. Быстрая смена системы требуется, если производятся работы по сверлению и фрезеровке. Станок переналаживается путем замены носителя программы. Чем выше жесткость дополнительного механизма, тем более интенсивной будет его работа. От интенсивности работы зависит, насколько быстро она будет выполнена.
Жесткость обеспечивается за счет прочного крепления. Для достижения высокой прочности крепления используются детали, изготовленные из твердых сплавов. Добавочный механизм рекомендуется настраивать до установки на станок. Это поможет сократить время работы. Многошпиндельные головки упрощают установку технологии на прибор с ЧПУ. Такое оборудование особо эффективно при мелкосерийных задачах.
Дополнительная оснастка
Например, для фрезерного станка оснастка имеет предназначение в придании рабочему оборудованию больших возможностей технологического процесса. Количество всех существующих приспособлений перечислить практически невозможно, именно поэтому есть так называемая «фрезерная группа», которая включает в себя: Специализированные приспособления. Данный тип необходим специально для какой-либо определенной модели. Главная цель – выполнение заранее определенной операции технологического типа. Универсальные – это такие модели, которые могут быть установлены на значительную часть станков без дополнительных подгонов размеров и других показателей. По следующей ссылке представлена детальная информация.
Преимущества использования станочной оснастки
Существует целый перечень технологических операций, для выполнения которых станки должны оборудоваться дополнительными принадлежностями.
Правильно подобранные приспособления позволяют:
Например, с помощью агрегатных головок можно высверливать в поверхности детали несколько отверстий одновременно.
Некоторые принадлежности могут использоваться для небольшого переоснащения агрегатов, в том числе для превращения фрезерного станка в строгальный или долбежный. Применение вспомогательных приспособлений позволяет расширить номенклатуру изготавливаемой продукции без необходимости приобретения нового дорогостоящего оборудования. Обратившись к нам, вы сможете дешево купить изделия, выпускаемые Подмосковным Заводом Оснастки (ПОЗОС).
Классификация оборудования
Прежде всего, необходимо выделить основные виды приспособлений по их целевому предназначению. Они бывают следующими: 1. Сборочные; 2. Станочные; 3. Контрольно-измерительные; 4. Предназначенные для захвата, перемещения, перевертывания обрабатываемых изделий, и отдельных узлов и материалов при сборке; 5. Для крепления инструментов осуществляющих резку изделия.
Наиболее популярной среди данной классификации является оснастка станочного типа.
Она включает в себя установку таких видов оборудования:
Вспомогательная инструментальная оснастка для токарных станков с ЧПУ
Вспомогательный инструмент для станков с ЧПУ – оборудование, позволяющее осуществить точную и качественную обработку материала. Наличие подобных аппаратов позволяет повысить производительность и скорость производства. ЧПУ делится на два типа: полуавтоматический и автоматический. При работе с различными станками задействуются элементы с определенной комплектацией. Но без вспомогательных инструментов спектр выполняемых функций ограничен.
Комплекс деталей, составляющих собой наиболее важную часть комплектации станка с ЧПУ, представлен:
Функции
Вспомогательный инструмент представляет собой группу систем, главной функцией которых является компоновка блоков с запчастями, отвечающими за работоспособность агрегата. Блок представляет собой сочетание оборудования для режущих и дополнительных задач.
Наиболее распространенным прибором такого типа является вспомогательный инструмент для токарных станков с ЧПУ. Благодаря им крепятся:
Качественному вспомогательному инструменту характерен высокий показатель жесткости. Он должен уметь обеспечить точность и стабильность применения орудия для резки. Аппарат предназначен для поддержки всех типов работ, которые способен выполнять станок. Достоинством устройства является легкая и быстрая установка. Универсальный станок должен обладать аналогичной комплектацией для разных модификаций. Настройку прибора можно произвести, не устанавливая его на станок.
Конструкция
Закрепление оборудования на станке производится благодаря унифицированной хвостовой части. Крепление усиливают элементы для соединения с режущим механизмом. Крепление осуществляется ручным методом. Хвостовик устройства имеет цилиндрическую форму и лыску рифленого типа. Такая конструкция обеспечивает более высокий показатель надежности крепления.
Системы инструментов изменяются в зависимости от того, для каких задач используется станок. Быстрая смена системы требуется, если производятся работы по сверлению и фрезеровке. Станок переналаживается путем замены носителя программы. Чем выше жесткость дополнительного механизма, тем более интенсивной будет его работа. От интенсивности работы зависит, насколько быстро она будет выполнена.
Жесткость обеспечивается за счет прочного крепления. Для достижения высокой прочности крепления используются детали, изготовленные из твердых сплавов. Добавочный механизм рекомендуется настраивать до установки на станок. Это поможет сократить время работы. Многошпиндельные головки упрощают установку технологии на прибор с ЧПУ. Такое оборудование особо эффективно при мелкосерийных задачах.
Вспомогательный инструмент
Основная задача вспомогательного инструмента – надежная фиксация режущего инструмента в шпинделе и передача ему крутящего момента от станка. В качестве вспомогательного инструмента на операциях фрезерования используютпатроны и оправки.
Оправки главным образом предназначены для операций с большими усилиями резания, таких как торцовое фрезерование, фрезерование пазов дисковыми фрезами, растачивание отверстий большого диаметра.
Элементом, передающим крутящий момент у оправок, является шпонка, которая предотвращает проворот режущего инструмента относительно оправки. Этим обеспечиваются надежное закрепление и передача крутящего момента. Однако оправки не способны обеспечить хорошее центрирование инструмента, поэтому основное их применение – черновые операции с удалением основного объема материала.
Патроны обеспечивают лучшее центрирование и обычно используются для зажатия режущих инструментов небольшого размера. Следует различать патроны с механическим креплением режущего инструмента (для сверл, инструментов с коническими хвостовиками типа конусов Морзе, Whistle Notch, Weldon и др.) и патроны с упруго-деформируемой зажимной частью (цанговые, гидромеханические, гидропластовые и др.).
Особое внимание следует уделить цанговым патронам (рис. 2.10), которые наиболее час то используются при работе на станках с ЧПУ. Принцип действия такого пат рона очень прост. В коническое отверстие патрона вставляются сменные цанги. Цанга имеет цилиндрическое отверстие, в которое устанавливается цилиндрический хвостовик режущего инструмента (диаметр хвостовика режущего инструмента должен соответствовать номеру цанги). При затягивании гайки давление передается на торец цанги, что приводит к вдавливанию последней в коническое отверстие патрона и сжатию в радиальном направлении. Сжимаясь, цанга передает давление на цилиндрический хвостовик режущего инструмента и надежно его закрепляет. После снятия давления (откручивания гайки) с цанги она разжимается и позволяет извлечь режущий инструмент из патрона.
Рис. 2.10. Цанговые патроны и сменные цанги
Основное преимущество цангового патрона – способность осуществлять закрепление широкого диапазона режущих инструментов при помощи комплекта сменных цанг. В комплекте цанг к одному и тому же патрону вы, как правило, найдете цанги для закрепления инструментов с хвостовиками от 6 до 30 мм и более. Цанга производит хорошее центрирование инструмента и надежное закрепление, однако плохо сбалансирована для скоростных методов обработки.
Следует уделять должное внимание вспомогательному инструменту, так как от него зависят: стойкость режущего инструмента, стабильность технологического процесса, точность и качество обработки.
Достоинства
Вспомогательный инструмент обеспечивает станок с ЧПУ целым рядом преимуществ:
Наладка
Приведение устройства в рабочее состояние делится на две части: наладки и подналадка. Процесс наладки представляет собой подготовку оборудования к выполнению рабочей цели. Подналадка – дополнительная подготовка механизмов агрегата. Первая часть связана с основной частью станка, выполняющей поставленную задачу. Вторая часть представляет собой взаимодействие с технологической оснасткой. Именно во второй части производится наладка вспомогательного инструмента.
На первом этапе наладки производится сборка и установка режущего приспособления и его элементов. На втором этапе устанавливается заранее настроенный добавочный механизм. На третьем этапе выбирается режим работы аппарата.
Установка на станках производится тремя вариантами:
Приспособление может быть установлено на координатной плите.
Особенности настройки
Настройку оборудования рекомендуется проводить перед установкой на станок. Это не только упрощает процесс настройки, но и позволяет сэкономить время. Режущая часть прибора имеет два направления: радиальное и осевое. Установка производится в выбранном направлении на определенном расстоянии от основной части прибора. Оптимальное расстояние зависит от используемого агрегата.
Для элементов имеются посадочные места. Каждый элемент имеет свой размер, который соответствует указанному месту. Правильное распределение элементов обеспечит точность работы агрегата. Для сверл, расточных оправок, зенкеров, и еще ряда элементов имеется только одна координата настройки. Для настройки используется вставка в виде ножа или индикатор. Точную настройку практически невозможно произвести без окулярного микроскопа.
Перед использованием микроскопа, для его оптических элементов требуется задать координаты, которые обеспечат точность настройки.
2.7. ВЫБОР РЕЖУЩЕГО и ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТа И ПРИСПОСОБЛЕНИЙ ДЛЯ СТАНКОВ С ЧПУ
Для обработки на станках с ЧПУ все условия выполнения технологических операций (выбор режущего и вспомогательного инструмента, конструкции приспособления, задающего определенным образом базирование и крепление заготовки, последовательность обработки и др.) должны быть определены на стадии разработки технологического процесса и занесены в программоноситель. В технологическую наладку станка с ЧПУ входят инструменты и приспособления, необходимые для обработки всех поверхностей, а также инструменты, применение которых снижает время обработки, облегчает обслуживание и т.д.
Технологически необходимые инструменты составляют комплект, состав которого зависит от вида заготовки, ее конфигурации, системы ЧПУ и технологических возможностей станка. Станок с ЧПУ благодаря своим конструктивным решениям (возможность автоматического изменения по программе частот вращения и подач в широком диапазоне) обеспечивает работу инструментов в рекомендуемых для него режимах на каждом из переходов.
Режущие инструменты закрепляются в шпинделе или на суппорте станка с помощью разнообразных вспомогательных приспособлений (оправок, втулок, патронов, державок, блоков). Инструменты станков с ЧПУ должны обладать:
· высокой режущей способностью;
· благоприятными условиями стружкоотвода;
· стабильностью качества и высокой стойкостью;
· возможностью настройки на размер вне станка;
· технологичностью в изготовлении и относительной простотой конструкции.
Для обеспечения этих требований для отдельных групп станков подобраны типовые комплекты (системы) инструментов. Типовой комплект (система) инструментов – это минимальный по числу и строго регламентированный по исполнению набор вспомогательных и режущих инструментов, позволяющий реализовать технологические возможности данной группы станков.
Такой комплект в сочетании с прибором предварительной настройки должен обеспечивать наладку инструмента для работ на станке с ЧПУ.
Конструкии режущего инструмента для станков с ЧПУ. Режущий инструмент для станков с ЧПУ представлен инструментами стандартных и специальных конструкций. Специальные конструкции, в свою очередь, делятся на комбинированные и модульные. Стандартные конструкции режущих инструментов приведены в справочниках. Эти инструменты являются режущими инструментами общего назначения и рекомендуются для использования на токарных, сверлильных, расточных и фрезерных станках с ЧПУ при обработке заготовок из конструкционных сталей и чугуна.
Условия эксплуатации инструмента на станках с ЧПУ отличаются от условий эксплуатации инструмента на обычных станках и определяются следующими факторами:
1) обработка отверстий осуществляется без кондукторных втулок и других направляющих устройств для инструмента. Погрешности обработки (например, увод сверла) не могут быть уменьшены при изготовлении деталей и не всегда могут быть учтены при составлении программы;
2) удельный вес времени резания от общего времени работы возрастает до 45 – 75 % вместо 20 % на обычных станках. Это снижает стойкость инструмента и увеличивает его расход;
3) детали обрабатывают по принципу автоматического получения заданных размеров, поэтому размерную настройку инструмента с учетом точностного баланса производят вне станка специальными контрольно-измерительными средствами.
Учитывая перечисленные условия эксплуатации, при выборе режущих инструментов необходимо руководствоваться следующим. При относительно большой серийности обработки на станках с ЧПУ используют комбинированный инструмент (например, для точных и взаимосвязанных отверстий и поверхностей). Применение комбинированного инструмента позволяет сократить штучное время при обработке заготовок корпусных деталей на 10…20 % благодаря уменьшению времени резания и вспомогательного времени.
Например, двухступенчатое сверло применяют для обработки ступенчатых отверстий (рис. 2.15, а); многоступенчатый зенкер (рис. 2.15, б) обеспечивает высокую производительность и допускает большое число повторных заточек. Длины ступеней этих зенкеров обычно равны соответствующим размерам обрабатываемых поверхностей. Затылование режущих зубьев зенкеров выполнено одинаковым на всех ступенях, чтобы при повторной заточке диаметры и длины ступеней не изменялись. Комбинирован
ный расточной инструмент (рис. 2.15, в) представляет собой державку 1, несущую сменные головки 2 с резцовыми вставками 3.
Примером комбинированной (модульной) конструкции являются сверла с многогранными неперетачиваемыми пластинами (рис. 2.16). Это сверло с коротким цилиндрическим хвостовиком 1 и штифтом 2, передающим крутящий момент. В качестве элемента модульной конструкции, применяемого на всей группе сверлильно-расточного инструмента является использование шестигранных неперетачиваемых твердосплавных пластин 3 с механическим креплением.
Режущий инструмент, применяемый на станках с ЧПУ, подразделяют на мерный, немерный и промежуточный. Мерными инструментами являются развертки, метчики, зенкеры. К немерным следует отнести резцы, у которых вершина режущей кромки не имеет точных расстояний от трех базовых поверхностей. Промежуточное исполнение имеют стандартные сверла: в диаметральном направлении они являются мерными, в осевом направлении их вершина занимает переменное положение, в зависимости от числа повторных заточек режущих кромок. Такая классификация режущего инструмента важна для компенсации параметров изнашивания инструмента с помощью системы ЧПУ.
Размерный износ режущего инструмента вызывает закономерно изменяющуюся погрешность. Инструмент изнашивается по задней и передней поверхностям. Особенно существенно сказывается на точности обработки изнашивание по задней поверхности инструмента. Размеры обрабатываемой заготовки меняются как по причине изменения положения вершины затупившегося инструмента, так и в связи с увеличением радиальной составляющей силы резания и повышенными отжимами инструмента относительно обрабатываемой заготовки. Необходимо на основе контроля результатов обработки предвидеть наиболее вероятные размеры каждой последующей детали и своевременно вносить коррекцию.
Программист рассчитывает перемещение одной из характерных (отсчетных) точек, принадлежащих рабочему органу станка.
Так, на токарных станках с поворотной головкой (рис. 2.17, а) чаще всего отсчетная точка О1 совмещается с проекцией оси поворота головки на координатную плоскость осей Х и Z. В расточных, фрезерных, сверлильных и многооперационных станках (рис. 2.17, б) отсчетная точка О1 находится на оси шпинделя у его переднего торца. Вершина режущего инструмента отстоит от отсчетной точки на некотором расстоянии:
где Wx и Wz – проекции вектора W на координатные оси X и Z.
Координаты Wx и Wz выбирают с учетом оптимальных вылетов режущих инструментов. Используя каталоги поверхностей, программист рассчитывает траекторию 2
перемещения отсчетной точки, представляя обрабатываемую поверхность 1 в виде кривой, равноотстоящей от программируемой точки на расстояние W.
Инструменты должны быть настроены таким образом, чтобы их вершины отстояли от отсчетной точки точно на предусмотренные управляющей программой координатные расстояния. Решению этой задачи служит настройка инструментов на размер.
Конструкция вспомогательного инструмента. Конструкция вспомогательного инструмента для станков с ЧПУ определяется его основными элементами: присоединительными поверхностями для крепления на станке его самого и режущего инструмента на нем. Устройства, осуществляющие автоматическую смену инструмента и его крепление, определяют конструкцию хвостовика, который должен быть одинаковым для всего режущего инструмента данного станка. Принята конструкция хвостовика с конусностью 7 : 24.
В качестве примера рассмотрим типовую оправку для сверлильных, фрезерных, расточных и многоцелевых станков с ЧПУ (рис. 2.18, а). Оправка имеет поверхность 1 для зажима в шпинделе станка после установки штыря 7 (рис. 2.18, б). На рис. 2.18, б показано размещение кодовых 6 и промежуточных 5 колец; поверхность 2 – для базирования в шпинделе станка; поверхность 3 контактирует с захватами; поверхность 4 – для установки и закрепления режущих и вспомогательных инструментов.
Основные размеры хвостовиков оправок приведены в табл. 2.11. Размер D2 определяет свободное пространство для захвата автоматической рукой. Протяженность свободного пространства, очерченного на рисунке штрихпунктирными линиями, от торца фланца не менее 10 мм для хвостовика № 40 и не менее 16 мм для хвостовика № 50. Это пространство нельзя занимать элементами оправок и режущих инструментов. Коническая поверхность 6 (рис. 2.18, б) конусностью 7 : 24 и кольцевая канавка под захват автоматической рукой должны иметь твердость HRC 52 – 56. Канавки для кодирования оправки разрешено выполнять на поверхности диаметром d3 и на штырях под захват механизмом осевого закрепления.
Размеры хвостовиков оправок для многоцелевых станков с ЧПУ (см. рис. 2.18), мм
Вспомогательный инструмент служит для компоновки специальных функциональных единиц – инструментальных блоков (комбинаций режущего и вспомогательного инструмента), каждый из которых предназначен для выполнения конкретного технологического перехода. Вспомогательный инструмент классифицируют в соответствии с назначением для различных групп станков c ЧПУ, степенью их автоматизации (рис. 2.19).
Конструкции вспомогательных инструментов будут рассмотрены при изучении станков с ЧПУ различных типов (разд. 2.14).
Зажимные приспособления. К приспособлениям для станков с ЧПУ предъявляется ряд специфических требований, несоблюдение которых значительно снижает эффективность их применения: приспособления должны иметь повышенную точность; погрешности базирования и закрепления, возникающие при установке заготовок в приспособлениях, должны быть сведены к минимуму.
Станки с ЧПУ позволяют обрабатывать до четырех – пяти поверхностей с одной установки заготовки. Это означает, что приспособления должны открывать подход инструмента ко всем обрабатываемым поверхностям, а также допускать смену заготовок во время работы станка. Вместе с тем приспособления должны легко сменяться и переналаживаться. Наиболее эффективно применение системы переналаживаемых приспособлений, обеспечивающих обработку широкой номенклатуры заготовок за счет перекомпоновки устройств, смены или регулирования установочных и зажимных элементов. Приспособления для обработки малогабаритных заготовок должны быть многоместными, так как при этом возможна обработка сразу нескольких заготовок последовательно одним и тем же инструментом.