Инструментальные системы для многоцелевых станков

Эффективность работы станков, повышение их производительности в значительной мере зависят от технического уровня инструментальной системы, обеспечивающего возможность сокращения всех составляющих штучно-калькуляционного времени. Инструментальные системы состоят из режущего и вспомогательного инструментов.

Сокращение основного времени, достигаемое интенсификацией режимов резания, может быть обеспечено в результате повышения жесткости вспомогательного инструмента, увеличения силы закрепления режущего инструмента, особенно оснащенного твердосплавными неперетачиваемыми пластинами и изготовленными из сверхтвердых материалов, а также за счет применения конструкции патронов, исключающих влияние центробежных сил на точность обработки. Уменьшение времени, затрачиваемого на базирование и закрепление заготовок, может быть обеспечено за счет применения вспомогательного инструмента, обеспечивающего расширение технологических возможностей станка. Сокращение времени на смену инструмента может быть достигнуто за счет быстросменности вспомогательного инструмента, предварительно настроенного вне станка, сокращая числа смен за счет применения многошпиндельных головок.

Вспомогательные инструменты служат для соединения режущих инструментов со шпинделями станков или суппортами. Вспомогательными инструментами являются оправки различного назначения, переходные втулки и патроны для закрепления режущих инструментов.

Вспомогательные инструменты имеют некоторые конструктивные особенности в зависимости от оборудования, на котором они используются. Наибольшее развитие конструкции вспомогательных инструментов получили на станках с ЧПУ. На этих станках в определенные моменты времени с одним и тем же шпинделем соединяются и соответственно освобождаются различные режущие инструменты.

Конструкция вспомогательного инструмента определяется его основными элементами: присоединительными поверхностями для установки его на станке и для установки режущего инструмента. Устройства, осуществляющие автоматическую смену инструмента и его крепление на станке, определяют конструкцию хвостовика, который должен быть одинаковым для всего инструмента к данному станку.

Для получения заданных размеров деталей без пробных проходов в соответствии с программой необходимо введение в конструкцию вспомогательного инструмента устройств, обеспечивающих регулирование положения режущей кромки.

Эти обстоятельства привели к появлению разнообразных переходников (адаптеров), у которых хвостовик сконструирован для конкретного станка, а передняя зажимная часть – для режущего инструмента со стандартными присоединительными поверхностями (призматическими, цилиндрическими и коническими).

Переходники образуют комплект вспомогательного инструмента, состоящего из резцедержателей, патронов, оправок различных конструкций, предназначенных для крепления режущего инструмента. Комплект в сочетании с прибором предварительной настройки должен обеспечивать наладку инструмента для работы на станке с ЧПУ.

Для выполнения своей функции вспомогательный инструмент имеет присоединительные поверхности, которые должны соответствовать существующим способам крепления и смены инструмента на станках и обеспечивать крепление всех видов режущего инструмента.

Типаж присоединительных поверхностей вспомогательного инструмента, необходимых для крепления режущего инструмента только на одном многоцелевом станке, превышает несколько сотен типоразмеров.

Поэтому при креплении концевого режущего инструмента отдают предпочтение взаимозаменяемым универсальным конструкциям типа переходных патронов и втулок, устанавливаемых в шпинделе станка. Применяют переходные цельные и разрезные сменные втулки (цанги), в которых непосредственно закрепляется режущий инструмент.

Выбор вспомогательного инструмента играет все более важную роль в современном производстве. К нему предъявляются следующие требования:

· технологическая гибкость;

· быстросменность;

· снижение номенклатуры оснастки за счет унификации элементов;

· уменьшение такта выпуска за счет более эффективного использования машинного времени.

1.5.2. Классификация вспомогательного инструмента
для многоцелевых станков

Конструкция вспомогательного инструмента для многоцелевых станков определяется его составными частями – формой и размерами присоединительных поверхностей для закрепления его на станке и для закрепления в нем режущего инструмента.

Наличие в многоцелевом станке системы автоматической смены инструмента определяют конструкцию хвостовика, который должен быть одинаков для всего режущего инструмента к данному станку.

Для получения размеров деталей без пробных проходов в соответствии с управляющей программой, в конструкцию вспомогательного инструмента вводятся устройства для регулирования положения режущих кромок, т.е. наладку инструмента на определенный вылет.

Все эти требования привели к созданию для станков с ЧПУ (и, в частности, многоцелевых станков), специальных переходников, хвостовик которых сделан для конкретного станка, а передняя зажимная часть – для режущего инструмента со стандартными присоединительными поверхностями и размерами. Такие переходники образуют комплект вспомогательного инструмента, состоящий из патронов, оправок и втулок разной конструкции для крепления режущего инструмента.

Многообразие типов станков с ЧПУ привело к необходимости создания систем вспомогательного инструмента – наборов унифицированного вспомогательного и специального режущего инструмента, обеспечивающих надежное закрепление всего стандартного режущего инструмента для реализации технологических возможностей различных станков с ЧПУ.

Системы вспомогательного инструмента предназначены для компоновки специальных функциональных единиц – инструментальных блоков в виде комбинаций режущего и вспомогательного инструмента, каждый из которых служит для выполнения конкретного технологического перехода.

Классификация вспомогательного инструмента для многоцелевых станков приведена на рис. 1.14.

Рис. 1.14. Классификация вспомогательного инструмента для станков сверлильно-расточной и фрезерной групп (многоцелевых станков)