УДК 674.05

Шалтабаева С.Т., ассоц.проф. ФСТИМ, МОККазГАСА, г. Алматы

Сейлбекова А.С., магистрант МТДО-13(2), МОК КазГАСА, г. Алматы

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОБРАБАТЫВАЮЩИХ ЦЕНТРОВ С ЧПУ ПУТЕМ РАСШИРЕННОЙ РЕАЛИЗАЦИИ ЕГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ

Технологической возможностью обрабатывающего оборудования, с точки зрения обработки резания определяется возможностями формообразующей системы станка. Фрезоточение является одним из самых эффективных методов при обработке прерывистых поверхностей и обработке поверхностей крупнокольцевых заготовок из труднообрабатываемых материалов.

В реализации нетрадиционной для токарных станков схемы обработки, расширяющей технологических возможности оборудования служит реализуемый на токарном станке процесс протягивания цилиндрических отверстий с круговой подачей. При этом инструмент получает поступательное движение со скоростью «прошивания», а деталь – вращение со скоростью «точения». Небольшие размеры инструмента и снижение удельных сил резания обеспечивают увеличение производительности в 2…2,5 раза по сравнению с обычным протягиванием и снижение себестоимости обработки. Способ применим для обработки деталей средних и больших размеров и особенно эффективен для деталей диаметром свыше 200 мм, для которых обычные протяжки являются громоздкими и дорогостоящими.

Заслуживает внимания пример фрезерования многозаходных наружных и внутренних резьб любых профилей и размеров на зубофрезерных станках. При фрезеровании резьбы таким способом производительность в 7 раз выше, чем при ее обработке резцом на токарном станке, при обеспечении хорошего качества обрабатываемой поверхности.

Использование многорядных обкаточных резцов позволяет расширить технологические возможности токарных станков путем обработки на них шлицевых валов методом зуботочения, что получило распространение на ряде тракторных заводов многих стран.

Для изготовления деталей профильных соединений могут быть использованы шлицефрезерные станки, шпиндели инструмента и изделия которых можно настроить на кинематическое профилирование разных по форме поверхностей. Необходимое для профилирования некруглой поверхности периодическое изменение расстояния между производящими элементами инструмента и осью заготовки на шлицефрезерных станках может быть обеспечено без усложнения их кинематики благодаря использованию цилиндрических ротационных и комбинированных инструментов.

Технологические возможности станков-автоматов существенно повышается при концентрации на них последующих операций. Для этого на автоматы устанавливают дополнительные устройства и автономные головки. Широко известны примеры по оснащению прутковых токарно-револьверных автоматов дополнительными приспособлениями для выполнения в автоматическом цикле токарной обработки сверления отверстий, оси которых не совпадают с осью вращения детали. На суппортах таких автоматов ряде случаев размещают фрезерные головки для выполнения соответствующей обработки. Внедрение описанных приспособлений на токарно-револьверных автоматах существенно повышает производительность труда и точность обработки. Число используемого технологического оборудования сокращается значительно, высвобождается производственная площадь, снижается трудоемкость механической обработки.

С появлением станков с ЧПУ стало возможным создавать многоцелевые станки с расширенными технологическими возможностями, как на конструктивной базе традиционных станков, так и на новых конструктивных базах, максимально приспособленных к многооперационной обработке деталей произвольной формы.

Для выполнения фрезерных и сверлильных операций на современных токарных станках, оснащенных ЧПУ типа СNС, установлены револьверные головки с автономным приводом инструментов, что позволяет выполнять шпоночные канавки, поперечные и внецентровые продольные отверстия и другие элементы, т. е. комплексно обрабатывать заготовку. Это существенно сокращает цикл обработки и повышает точность обработки (уменьшается число ее переустановок, а, следовательно, снижается погрешность обработки).

Обработка отверстий вращающимся выглаживателем является разновидностью поверхностного пластического деформирования. При такой обработке возникают небольшие осевые силы и потому существуют примеры ее выполнения на сверлильных станках. Обработка отверстий вращающимся выглаживателем обеспечивает высокую геометрическую точность обрабатываемого отверстия в поперечном сечении, позволяет обрабатывать отверстия диаметром до 30 мм, в том числе и глухие, а также глубокие отверстия без их предварительной тщательной подготовки.

При большой номенклатуре пружин и малой величине партии применение специализированного оборудования оказывается экономически неэффективно. Использование токарного станка с ЧПУ для навивания пружин позволяет получать пружины с любым заданным шагом и с любым требуемым числом поджатых витков при обеспечении стабильности размеров пружин благодаря автоматическому циклу навивания. На ряде предприятий нашла применение технология изготовления деталей типа оболочек на токарных станках с ЧПУ методами холодного пластического деформирования. При этом расширяются технологические возможности оборудования, отпадает необходимость в приобретении токарно-давильных станков или прессового оборудования, сокращаются сроки и затраты на технологическую подготовку производства. Анализ заводских данных показал, что стоимость оснащения токарных станков с ЧПУ для выполнения ротационной вытяжки составляет 5…12 % стоимости штампов, а расход металла при этом в 4…8 раз меньше, чем при изготовлении штампов для производства тех же самых деталей.

Перечисленные процессы являются высокопроизводительными и ресурсосберегающими, их можно эффективно использовать в автоматизированном производстве, вследствие их высокой производительности, отсутствия стружкообразования и высокой стойкости используемого инструмента. Рассмотренные примеры показывают возможность и эффективность расширенного использования технологического оборудования путем объединения нескольких методов обработки в одной технологической системе. Запрессовка втулки в отверстие корпуса осуществляется непосредственно на обрабатывающем оборудовании после предварительной обработки отверстия в корпусе с последующей доработкой отверстия в запрессованной втулке. Это позволяет исключить погрешность установки, вызванную повторной установкой сборочной единицы на токарный станок для совместной обработки, и уменьшить количество переходов для обработки отверстия втулки. Суммарное время обработки и сборки изготовленных по такой методике изделий сократилось на 57 % при обеспечении требуемой точности размеров и относительного положения исполнительных поверхностей.

Приведенные примеры подтверждают необходимость разработки новых научнообоснованных подходов и методик, позволяющих осуществлять направленный поиск путей расширения технологических возможностей современного оборудования, в том числе при выполнении на нем традиционно не свойственных ему операций. Разработка таких методик является весьма актуальной задачей, так как современное машиностроительное производство характеризуется неоправданно огромным разнообразием технологических процессов, оборудования, оснастки; большим объемом ежегодного обновления физически неизношенных технологических средств; невысокой гибкостью производства; ограниченностью средств на приобретение и содержание большого парка оборудования для обеспечения каждого вида выполняемых работ, особенно у малых предприятий.

Литература:

1. Анохин Е.С. Устройство для фрезерования тел вращения // СТИН (Станки и инструмент). 2000. № 8. С. 34-35.

2. Артюхин Л.Л. Накатные головки для обработки зубчатых, мелкошлицевых и кольцевых поверхностей // СТИН (Станки и инструмент).2003. № 7. С. 20-22.

3. Грановский Г.И. Кинематика резания. М.: Машгиз, 2002. 200 с.

4. Данилов В.А., Бажин М.В., Костюченко А.И. Расширение технологических возможностей шлицефрезерных станков // СТИН (Станки и инструмент). 2006. № 6. С. 24-29.