УДК 621.992.7

Бецко Ю. М., ст. викл. , Шекета О. Т., студ.

Національний технічний університет України «КПІ», Україна

МОЖЛИВОСТІ ПРИСТРОЇВ З ЧПК ДЛЯ ВЕРСТАТІВ ФРЕЗЕРНО-РОЗТОЧУВАЛЬНОЇ ГРУПИ

Сучасні верстати з числовим програмним керуванням (ЧПК) мають різноманітні компоновки та кінематичні схеми, що дозволяє вирішувати широкий спектр технологічних задач. Для оброблення складних за конструкцією корпусних деталей, де конструкційні елементи розташовані під різними кутами відносно базових поверхонь, або складнопрофільних деталей розроблені 4-х осьові та 5-ти осьові фрезерно-розточувальні верстати (рис. 1). Для більш складних технологічних задач кінематику верстатів доповнюють більшою кількістю робочих органів. При цьому число управляємих координат може досягати восьми і більше.

а) вертикальний оброблюючий центр EMCO Emcomill E600	б) 4-х осьовий оброблюючий центр EMCO MMV 2000	в) 5-ти осьовий оброблюючий центр EMCO Linearmill 600 HD
Рис. 1. Компоновки фрезерних верстатів

Додавання в конструкцію верстата додаткового робочого органу, додаткового приводу призводить до різкого збільшення його вартості та затрат на його обслуговування. Придбання верстатів з широкими технологічними можливостями стає економічно ефективним тільки в тому випадку, коли вони будуть весь час завантажені деталями тих типів, для яких ці можливості були створені. Тому парк свердлильно-фрезерно-розточувальних верстатів з ЧПК має переважно типову трьохкоординатну компоновку. Але навіть при тому, що весь парк наявного обладнання може складатись саме з таких верстатів, стає можливим без будь-яких технічних проблем розширити їх технологічні можливості до можливостей кінематично складніших верстатів. Додаткові координати можна забезпечити сучасними пристроями що органічно встановлюються на верстат та управляються системою ЧПК верстата. Наразі серійно випускають поворотні столи, які забезпечують на верстаті повноцінну 4-ту координату, наклонно-поворотні столи, що забезпечують 4-ту і 5-ту координати (рис. 2, 3). При використанні в якості шпиндельної оснастки кутових редукторів також отримуємо четверту координату без внесення змін в систему числового керування (рис. 4). Для збільшення частоти обертання різальних інструментів без модернізації приводів шпинделя широко використовують мультиплікатори.

Рис. 2. Поворотний стіл з планшайбою і сервоприводом

Рис. 3. Двоосьовий наклонно-поворотний стіл з планшайбою і сервоприводом

Рис. 4. Кутовий редуктор-мультиплікатор

При появі таких пристроїв на дільниці стає можливим не тільки виготовляти складні деталі та оброблювати складнопрофільні поверхні, але й модернізувати існуючі технологічні процеси оброблення типових деталей.

На прикладі оброблення корпусу редуктора видно, що корпус має отвори та поверхні, що оброблюються на всіх гранях і кількість технологічних операцій механічного оброблення складає не менше шести. З появою додаткових координат кількість операції скорочується за рахунок появи декількох позицій в структурі однієї операції. На рис. 5 видно як скорочується кількість операцій при застосуванні різних пристроїв.

Технологічна операція	а) без використання додаткових осей	б) з використан-ням поворотного столу	в) з викорис-танням наклонн-поворотного столу	г) з викорис-танням кутових редукторів
005
010
015
020
025		Рис. 5. Схеми технологічних операцій

Скорочення кількості операцій дозволяє зменшити затрати на наладку верстата, на верстатні пристрої, на допоміжний час, пов'язаний з установкою заготовки, на транспортування та складування заготовок, на замороження обігових фондів, що обумовлене довжиною виробничого циклу. Але разом з тим збільшуються витрати на додаткове оснащення, а в випадку б) і в) – витрати на введення в систему ЧПК додаткових координат. Ефективність впровадження нових варіантів технологічних процесів оцінюють економічним аналізом.

Також можливості верстатів значно розширюються при використанні вимірювальних щупів при їх роботі по програмі (рис.6). Наприклад, на початку технологічної операції за його допомогою можна визначити дійсне положення закріпленої заготовки та її орієнтування з метою внесення корекцій в управляючу програму. Це може виключити багато проблем, пов’язаних з похибкою базування та значно спростити конструкцію верстатного пристрою. Перед чистовими проходами вимірюють реальні розміри попереднього оброблення та вводять остаточні корекції. Ці щупи також використовують для остаточних контрольних операцій.

Рис. 6. Вимірювальний щуп на верстаті з ЧПК.

Література:

1. Технология машиностроения (специальная часть): Учебник для машиностроительных специальностей вузов/ А. А. Гусев, Е. Р. Ковальчук, И. М Колесов, Н. Г. Латышев, В. А. Тимирязев, Д. В. Чарнко. – М.: Машиностроение, 1986. – 480 с.: ил.

2. Великанов К.М. Определение экономической эффективности вариантов механической обработки деталей. 2-е изд., перераб. и доп. Л.: Машиностроение, 1971. - 240 с.