6.3.2. Метод размерной настройки инструмента вне станка

Размерная настройка инструмента может быть выполнена на станке или вне станка (рис. 6.16).

Настройка инструмента непосредственно на станке без средств ее автоматизации ведет к простою оборудования. Она требует наличия на станке привалочных баз и применяется в тех случаях, когда размерная настройка вне станка не обеспечивает требуемой точности обработки.

Размерная настройка инструмента вне станка рациональна при любом уровне автоматизации производства, имеет свои особенности в зависимости от типа производства, модели станка и т. п. Она позволяет совместить основное и вспомогательное время, а, следовательно, сокращает простои станка в связи с настройкой инструмента при его замене.

Система станков с ЧПУ основана на применении инструмента с заданным расположением режущих кромок в системе координат станка. Поэтому предварительная настройка инструмента обусловливает точность обработки и автоматическую смену инструментальных блоков.

Метод размерной настройки инструмента вне станка предполагает применение инструментальной оснастки или режущих инструментов с компенсаторами и средств для размерной настройки. От модели станка, точно-сти настройки, вида режущего инструмента зависит решение таких вопросов как способ отсчета размера, выбор средства и базы настройки (см. рис. 6.16).

Метод размерной настройки вне станка имеет ряд недостатков.

Во-первых, при настройке невозможно учесть погрешности расположения базовых поверхностей револьверной головки относительно нулевой точки, особенно при больших диаметрах револьверной головки.

Во-вторых, размерная настройка инструмента перед его установкой в гнезде инструментального магазина не может устранить погрешности базирования и закрепления инструментального блока на станке при многократном использовании инструмента.

В-третьих, метод требует специальных приспособлений или дорогостоящих приборов, производственных площадей и времени для ручной размерной настройки.

Точность замыкающих звеньев х_Δ и z_Δ в технологической размерной цепи (см. рис. 6.1) можно достигать за счет предварительной настройки вне станка резца вставки (звенья x₃₆ и z₃₈) или инструментального блока (звенья x₂₆ и z₂₈).

Бесподналадочные призматические резцы общего назначения (проходные, расточные, подрезные, отрезные) имеют регулирование по одной или двум координатам. Например, резцы, резцовые вставки для обтачивания и растачивания на проход имеют один регулировочный размер и, следовательно, наладку только по диаметру. Резцы, резцовые вставки для обтачивания и растачивания в упор, кроме наладки по диаметру, имеют компенсатор по координате z (рис. 6.17).

Размер l_Δ настраивают в приспособлении вне станка. В размерной цепи l резца (см. рис. 6.14) l_Δ является замыкающим звеном, а его точность достигается размерной настройкой с помощью подвижного компенсатора. От точности настройки размера l_Δ зависит точность замыкающего звена х_Δ в технологической размерной цепи станка (см. рис. 6.1).

На точность размера х_Δ оказывает влияние положение вершины резца относительно оси вращения детали. Погрешность размера d в зависимости от смещения вершины резца можно рассчитать по формуле

, (6.19)

где Δd – погрешность размера d (звено х_Δ на рис. 6.1), мм; Δh – смещение вершины резца относительно оси детали, мм; d_max = d + es – наибольший предельный размер заготовки на анализируемом технологическом переходе.

Смещение вершины резца Δh зависит от погрешности звеньев с₁, с₂ и с₃ в размерной цепи с (см. рис. 6.14), мм: с₁ – толщина СМП; с₂ –толщина подкладной пластины; с₃ – размер державки.

Рисунок 6.17 – Резцовая вставка для наружного обтачивания

В расчетах погрешности замыкающего звена с_Δ в размерной цепи с следует учитывать угол γ_д наклона опорной поверхности гнезда державки.

Допуск замыкающего звена с_Δ равен сумме допусков составляющих звеньев с₁, с₂ и с₃. При замене резца погрешность расположения вершины Δh будет большей, чем для случая замены СМП (размер с₁). Следовательно, замена резца снижает точность обработки в большей мере, чем замена СМП.

Бесподналадочная замена инструментального блока в станочной технологической размерной цепи (см. рис. 6.1) предусматривает предварительную размерную его настройку вне станка (звено х₂₆) на приборах типа мод. 2017, 2010 и др.

На рис. 6.18 приведена размерная цепь системы СПИД станка мод. 1П732МФ305.

а

б

Рисунок 6.18 – Операционные эскизы для размерной настройки инструментальных блоков вне станка при обработке гайки крюка

Положение базовой точки 0_ИБ инструментального блока в системе координат станка зависит от параметров x₀ и z₀. Расположение вершины резца в системе инструментального блока задано координатами x₃ и z₃, которые обеспечивает наладчик в процессе размерной настройки инструментальных блоков вне станка на специальных приборах.

Между координатами x₀ и z₀, размерами x₃ и z₃ (см. рис. 6.18) инструментального блока и размерами детали на конкретном технологическом переходе имеется следующая зависимость:

х_пер = ; (6.20)

z_пер = , (6.21)

где х_пер и z_пep – величина программного перемещения инструмента по коор­динатам х и z соответственно; d₁ и l₂ – размеры детали (наладочные размеры) на данном технологическом переходе; x₃ и z₃ – размеры для настройки инструментального блока вне станка.

При настройке инструментальных блоков по каждой позиции револьверной головки наладчик руководствуется операционными эскизами, подготовленными технологом (см. рис. 6.18 б).

Координаты x₁ и z₁, х₂ и z₂, x₃ и z₃ и т. д. положения режущих кромок инструмента являются для наладчика входными данными при настройке инструментальных блоков на приборе. Значения этих координат определяет технолог при разработке технологического процесса изготовления детали, составлении управляющих программ и анализе технологической размерной цепи (см. рис. 6.18 а).

Точность регулирования размеров x₁, z₁ и др. зависит от требований к точности замыкающих звеньев х_Δ и z_Δ размерной цепи (см. рис. 6.1); (диаметры и длины поверхностей на технологических переходах – на рис. 6.18 б).