Технологические возможности многоцелевых станков

Обработка корпусных деталей на многоцелевых станках обусловила целый ряд специфических требований к технологическим возможностям этих станков, их компоновке и конструкции, к точности их работы. По последнему требованию современные многоцелевые станки, как правило, стоят уже часто на одном уровне с координатно-расточными станками, что обусловлено высокими требованиями по точности обработки корпусных деталей:

· диаметральные размеры основных отверстий под подшипники соответствуют IT6…IT11. Отклонение формы отверстий (отклонение от круглости в поперечном сечении и конусообразность или изогнутость в продольном сечении) находятся для ответственных деталей в пределах 0,12…0,3 допуска на диаметр отверстия;

· отклонения межосевых расстояний главных отверстий зависят от степени точности размещённых в корпусе механизмов и передач. Позиционный допуск для них принимается равным ±(0,6…0,7)D, где D – допуск межосевого расстояния передачи;

· отклонение от соосности относительно общей оси посадочных отверстий под различные типы подшипников соответствуют 4 - 6-й степени точности (ГОСТ 24643-81);

· отклонения от параллельности и перпендикулярности осей главных отверстий относительно плоских поверхностей составляют от 0,01 до 0,15 мм на 200 мм длины, предельные угловые отклонения оси одного отверстия относительно оси другого должны находиться в пределах от 0,005 до 0,1 мм на 200 мм длины;

· точность расстояния от осей главных отверстий до базирующей плоскости для большинства деталей составляет 0,02 – 0,5 мм;

· отклонение от плоскостности и параллельности для поверхностей размерами до 500 мм обычно находится в пределах 0,01 – 0,07 мм, а у ответственных корпусных деталей – от 0,002 до 0,005 мм;

· предельное отклонение от параллельности и перпендикулярности одной плоской поверхности относительно другой 0,01 - 0,1 мм на длине поверхности, а для деталей повышенной точности 0,003 - 0,01 мм на длине 200 мм;

· точность расстояний между двумя параллельными плоскостями для большинства деталей находится и в пределах 0,02 – 0,5 мм; а у корпусных деталей повышенной точности – в пределах 0,005 - 0,01 мм;

· параметры шероховатости плоских базирующих поверхностей Ra=1,25…6,3 мкм, поверхностей главных отверстий Rа=2,5…0,16 мкм, а для ответственных деталей до Rа=0,08 мкм.

Многоцелевые станки, которые сочетают возможности токарных станков с ЧПУ и обрабатывающих центров, в настоящее время являются одной из наиболее динамично развивающихся концепций металлообработки. Дальнейшее развитие многоцелевых станков ведут по направлениям, связанным с повышением их производительности, расширением их технологических возможностей и повышением точности работы этих станков.

Повышение производительности и расширение технологических возможностей современных многоцелевых станков достигают в первую очередь повышение быстроходности и мощности привода главного движения этих станков. Большинство современных многоцелевых станков имеет верхний предел частоты вращения шпинделя 6000 –10000 мин^-1 и мощность главного привода 10 – 25 кВт, достаточные для эффективного использования при обработке корпусных деталей современным режущим инструментом.

Продолжает сокращаться время автоматической смены режущего инструмента (5 – 10 с), а время смены столов-спутников с деталями лежит в пределах 10 – 20 с. Значительно повысилось быстродействие и других вспомогательных механизмов станка.

В приводах подачи рабочих органов многоцелевых станков используют регулируемые высокомоментные электродвигатели постоянного тока или частотно-регулируемые электродвигатели переменного тока в сочетании с прецизионными шариковыми винтовыми парами. При этом величины рабочих подач изменяются практически от нуля до скорости быстрых перемещений (10 – 20 м/мин).

В ряде многоцелевых станков скорость быстрых перемещений рабочих органов повысилась до 30 – 40 м/мин, а иногда и выше.

Высокие требования по точности линейного и углового позиционирования рабочих органов многоцелевых станков объясняются тем, что, например, отклонение от параллельности и перекос осей при растачивании отверстий в корпусных деталях определяются точностью установки координат стола и салазок относительно шпинделя станка, а также точностью поворота стола с деталью при переходе к растачиванию отверстий, расположенных в противоположной стенке детали.

На многих многоцелевых станках применяют измерительные щупы, устанавливаемые в шпиндель станка, с помощью которых измеряют обрабатываемую деталь непосредственно на станке перед чистовым проходом или после окончательной обработки. В этом случае многоцелевой станок выступает как измерительная машина, что также требует его высокой точности.

В этой связи дальнейшее повышение точности многоцелевых станков, обусловленное постоянно возрастающими требованиями по точности обработки корпусных деталей, должно проводиться экономически обоснованно и с учетом видов и величин погрешностей его узлов и механизмов.