Принцип построения систем вспомогательного инструмента

Такие системы имеют общий модульный принцип построения. К каждой системе прилагается набор вставляемых в коническое отверстие шпинделя основных (базовых) оправок с соответствующим хвостовиком: либо с конусностью 7:24, либо с размерами 30, 40, 45, 50 и 60 (по стандарту ISO). Важной особенностью таких конусов является отсутствие самоторможения, характерного, например, для конусов Морзе.

Режущий инструмент может непосредственно закрепляться на шпиндельной оправке либо на переходной оправке. Для закрепления инструмента используются патроны, винты, шайбы и т.п. Переходные оправки позволяют регулировать вылет закрепляемых в них инструментов, что необходимо выполнять при переточках. Вылет переходной оправки из шпинделя регулируется гайкой, а её закрепление производится винтом. Для передачи крутящего момента служит шпонка.

1 – базовый, 2 – удлинительный, 3 – переходной, 4 – концевой,

5 – инструментальный, 6 – режущий инструмент, 7 – цельная оправка

Рис. 1.15. Конструкции однотипного инструмента для многоцелевого станка фрезерной группы: а – модульный; б – цельный, состоящий из модулей

Пример инструментального комплекса для многоцелевых станков приведен на рис. 1.16.

Оправки 1 – 3 служат для расточных инструментов. Оправки 4 – 6 предназначены для крепления фрез с продольными и торцевыми шпонками или центрируемых по отверстию. Для нарезания резьб используется патрон для метчиков 8 с быстросменной вставкой, оправка 8 предназначена для закрепления измерительного щупа. Оправки с внутренними конусами Морзе (9 – 10) служат для крепления разнообразного режущего инструмента, в том числе с применением разного рода переходников.

Оправки с цанговыми патронами 11 используются для закрепления сверл, разверток, фрез с цилиндрическим хвостовиком. Оправки 12 с регулируемыми цилиндрическими втулками 13 - 20 позволяют регулировать осевые размеры инструментов вне станка.

Модульная инструментальная система имеет ряд преимуществ перед цельной, приносящей дополнительные эффекты, к которым следует отнести:

- высокую гибкость, а, следовательно, высокий коэффициент использования или загрузки многоцелевого станка;

- повышенную виброустойчивость и отсутствие резонансной вибрации;

- низкую металлоемкость вспомогательного инструмента;

- относительно малые складские площади;

- возможность регулировать длину (вылет) и диаметр (типоразмер) оправки.

Однако модульные инструментальные системы достаточно дорогостоящие, так как каждая оправка может содержать несколько модулей, соединенных специальными устройствами по высокоточным сопрягаемым поверхностям.

В связи с этим при выборе типа инструментальной системы необходимо предварительно определить состав, затраты и оценить целесообразность ее использования.

1 – 12 – шпиндельные инструментальные оправки с конусностью 7 : 24;
13 – 20 – переходные оправки с цилиндрическим хвостовиком

Рис. 1.16. Инструментальный комплекс для многоцелевых станков

Принцип комплектования инструментального набора заключается в том, что в каждом из наборов, помимо закрепляемых в шпинделе станка основных оправок, входят различные переходные оправки, переходные втулки и патроны для закрепления режущего инструмента, переходные втулки с посадочным отверстием в виде конуса Морзе, в которых концевой режущий инструмент дополнительно крепится винтом, цанговые патроны, расточные головки с тонкой регулировкой на размер, оправки и патроны для закрепления фрез.

Базовые оправки в наборе обычно имеют два конструктивных исполнения. Первый вид оправок служит для непосредственного крепления режущего инструмента. В этом случае инструмент крепят известным способом. Например, дисковую фрезу ДФ (рис. 1.17), устанавливаемую по цилиндрической посадочной шейке оправки 4 со шпонкой, крепят винтом с использованием шайб 2 и 3. Второй вид базовых оправок БО служит для установки инструмента с помощью различных переходных элементов, например переходных оправок 8, имеющих одинаковый хвостовик (на рисунке 4.34 цилиндрической формы со шпонкой). В гнезде базовой оправки переходные оправки крепят винтом 6. Эти переходные оправки могут быть предназначены для непосредственного крепления режущего инструмента РИ (сверла, расточные резцы), либо служить основой для закрепления следующего блока вспомогательной оснастки. Таким может быть, например, набор цанговых патронов 9 для сверл с цилиндрическим хвостовиком.

При наладке станка базовые оправки устанавливают в базовом отверстии основного шпинделя Ш (или в шпинделе револьверной головки), обеспечивая при этом совмещение вырезов на фланце оправки со шпонками 5, закрепленными на торце шпинделя, для передачи крутящего момента.

Для сокращения номенклатуры оправок и снижения затрат на их изготовление и эксплуатацию, используют системы унифицированных вспомогательных инструментов. Системы унифицированного вспомогательного инструмента можно охарактеризовать как наборы вспомогательного и специального режущего инструмента, обеспечивающие закрепление всего стандартного режущего инструмента с качеством, необходимым для полной реализации технологических возможностей различных станков.

Системы вспомогательного инструмента предназначены для компоновки специальных функциональных единиц инструментальных блоков (комбинаций режущего и вспомогательного инструмента), каждая из которых служит для выполнения конкретного технологического перехода.

Рис. 1.17. Схема комплектования инструментального набора

К системе вспомогательного инструмента предъявляют следующие требования:

· минимальность номенклатуры и стоимости инструмента;

· точность, жесткость и виброустойчивость крепления режущего инструмента с учетом интенсивных режимов работы;

· обеспечение в необходимых случаях регулирования положения режущих кромок инструмента относительно координат технологической системы;

· удобство обслуживания, быстросменность и технологичность изготовления.