- •Средства сокращения составляющих штучно-калькуляционного времени обработки на станках с чпу
- •Глава 1 приспособления для станков с чпу
- •§ 1.1. Особенности приспособлении для станков с чпу
- •1.1.1. Особенности приспособлений для станков с чпу и требования, предъявляемые к ним.
- •1.1.2. Классификация систем приспособлений, для станков с чпу и область их рационального применения
- •§ 1.2. Установка заготовок в приспособлениях
- •1.2.1. Принципы базирования заготовок
- •1.2.2. Особенности базирования и закрепления заготовок в приспособлениях для станков с чпу.
- •1.2.3. Погрешности установки заготовок в приспособлениях
- •§ 1.3. Установка приспособления на станках с чпу
- •1.3.2. Погрешности, возникающие при установке приспособлений на станках
- •1.4. Универсальные и специализированные приспособления
- •1.4.1. Приспособления к станкам токарной группы
- •1.4.2. Приводы патронов
- •1.4.3. Универсальные и универсально-наладочные приспособления для фрезерных, сверлильных,расточных и многоцелевых станков
- •1.4.4. Специализированные наладочные приспособления для станков фрезерно-сверлильно-расточной группы
- •1.4.5. Приводы приспособлений
- •§ 1.5. Универсально-сборные и сборно-разборные приспособления
- •1.5.1. Универсально-сборные приспособления
- •1.5.2. Сборно-разборные приспособления для станков с чпу (срп — пу)
- •§ 1.6. Приспособления для обработки заготовок с четырех и пяти сторон
- •§ 1.7. Средства совмещения времени смены заготовок с временем работы станка
- •1.7.1. Смена заготовок вне рабочей зоны станка
- •1.7.2. Смена заготовок вне станка
- •Глава2 режущие инструменты для станков счпу
- •§ 2.1. Основные особенности инструментов для станков с чпу
- •§ 2.2. Инструменты для станков токарной группы
- •2.2.1. Резцы
- •2.2.2. Расточные резцы
- •§ 2.3. Инструменты для станков фрезерно-сверлильно-расточнои группы
- •2.3.1. Сверла
- •2.3.2. Развертки
- •2.3.3. Зенковки
- •2.3.4. Метчики
- •2.3.5. Фрезы
- •2.3.6. Расточные резцы и оправки
- •Глава 3. Вспомогательные инструменты для станков с чпу
- •§ 3.1. Вспомогательный инструмент для станков токарной группы
- •§ 3.2. Вспомогательный инструмент для станков фрезерно-сверлильно-расточной группы
- •Глава 4 приборы для настройки инструмента для станков с чпу
- •§ 4.1. Приборы для настройки инструмента вне станка
- •4.1.1. Приборы для настройки инструмента для станков токарной группы
- •4.2.1. Приборы для настройки инструмента для станков фрезерно-сверлильно-расточной группы
- •§ 4.2. Автоматизированная настройка режущего инструмента на станке
- •Глава 5 оснастка для промышленных роботов
- •§ 5.1. Назначение и классификация захватных устройств
- •§ 5.2. Механические захватные устройства
- •5.2.1. Несменяемые захватные устройства
- •5.2.3. Сменные захватные устройства
- •5.2.4. Быстросменные захватные устройства
- •5.2.5. Автоматизированные захватные устройства
- •§ 5.3. Захватные устройства магнитные,вакуумные и с эластичными камерами
- •Список литературы
Ю. И. Кузнецов
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ
ОСНАСТКА
ДЛЯ СТАНКОВ С ЧПУ
И ПРОМЫШЛЕННЫХ
РОБОТОВ
Допущено Министерством станкостроительной и инструментальной промышленности в качестве учебного пособия для машинострительных техникумов
«МАШИНОСТРОЕНИЕ» 1987
ББК 34.63-5
К89
УДК 621.9.06-529-29+621.865.8(075.3)
Рецензенты инж. А. Г. Матвеев, Л. Г. Позняк
Кузнецов Ю. И.
К89 Технологическая оснастка для станков с ЧПУ и промышленных роботов: Учеб. пособие для машиностроительных техникумов—М.: Машиностроение. 1987— 112 с: ил.
(В обл.): 26 к.
Рассмотрена оснастка для станков с ЧПУ: станочные приспособления, режущий и вспомогательный инструмент, оснастка промышленных роботов — захватные устройства. Даны сведения, необходимые для проектирования оснастки для станков с ЧПУ. Описаны способы базирования и закрепления заготовок в приспособлениях, а также приспособлений на станках. Приведены различные системы и конструкции приспособлений, режущего, вспомогательного инструментов, устройств настройки инструмента вне станка и на станке, и захватных устройств промышленных роботов.
ПРЕДИСЛОВИЕ
В «Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1986—1990 годы и на период до 2000 года» указано на необходимость совершенствовать структуру выпускаемого оборудования; обеспечить опережающий выпуск металлорежущих станков с числовым программным управлением; повысить в 3 — 4 раза выпуск высокопроизводительного режущего инструмента с неперетачиваемыми пластинами из твердого сплава и металлокерамики.
В учебном пособии рассмотрена оснастка для станков с ЧПУ: станочные приспособления, режущие и вспомогательные инструменты, устройства для настройки инструментов и оснастка промышленных роботов, обеспечивающая повышение точности и производительности обработки заготовок на станках с ЧПУ. Цель учебного пособия — дать учащимся средних учебных заведений сведения о технологической оснастке для станков с ЧПУ и промышленных роботов, о методах установки заготовок в приспособлениях, установки приспособлений на станках с ЧПУ, настройки режущего инструмента, об особенностях приспособлений, режущего и вспомогательного инструмента, ознакомить учащихся с прогрессивными конструкциями оснастки и областью ее рационального применения.
В учебном пособии использован опыт научно-исследовательских и проектно-конструкторских институтов, передовых машиностроительных и станкостроительных заводов: ЭНИМС, ВНИИ, НПО «Оргстанкинпром», МГКТИ Союзтехоснастка (г. Харьков), Литстанкопроект (г.Вильнюс), НИИПТмаш (г.Краматорск),станкостроительный завод «Красный пролетарий», ПО «Станкостроительный завод им. Серго Орджоникидзе», ПО «Ивановский завод им. 50-летия СССР», Барановичский завод станкопринадлежностей и др.
При изложении материала учебного пособия учитывались основные направления развития станкостроения, определенные XXVII съездом КПСС.
Размещение материала в пособии соответствует учебной программе «Технологическая оснастка для станков с программным управлением и промышленных роботов», утвержденной Управлением кадров и учебных заведений Минстанкопрома.
ВВЕДЕНИЕ
Станочная оснастка — это орудия производства, дополняющие металлорежущие станки, и предназначенные для выполнения технологического процесса механической обработки заготовок. Оснастка для станков с ЧПУ включает в себя: станочные приспособления, режущий и вспомогательный инструмент, приборы для предварительной настройки инструмента.
Станочным приспособлением называется технологическая оснастка, применяемая на металлорежущем станке и предназначенная для установки (базирование и закрепление) заготовки.
Точность и производительность обработки заготовок на станках с ЧПУ, равно как и на металлорежущих станках других типов зависит от всех звеньев системы станок — приспособление — инструмент— заготовка, неотъемлемыми звеньями которой является технологическая оснастка. Повышение эффективности использования станков с ЧПУ в значительной мере зависит от технического уровня оснастки. Применение на станках с ЧПУ прогрессивной станочной оснастки существенно повышает точность и производительность обработки заготовок. Анализируя формулу штучно-калькуляционного времени Тшт.к, можно установить, что применение прогрессивной оснастки обеспечивает возможность сокращения всех составляющих этого времени:
где ТО — основное (технологическое) время; ТВСП — вспомогательное время; ТП-З — подготовительно-заключительное время; п — число заготовок в партии; ТВ.Х — время вспомогательных ходов станка; Ту — время установки (базирования и закрепления) заготовки; ТСМ.ИН — время смены инструмента; Торг.тех — время организационно-технического обслуживания, затрачиваемое на замену затупившегося инструмента.
Вспомогательное время характеризует степень автоматизации станка, а подготовительно-заключительное — степень его гибкости, т. е. возможность быстрого переналаживания. Чем выше степень автоматизации станка, тем меньше ТВСП. Чем выше степень гибкости станка, тем меньше ГП.З т. е. тем меньше времени затрачивается на переналадку станка при переходе на обработку новой партии заготовок.
Средства сокращения составляющих штучно-калькуляционного времени обработки на станках с чпу
- |
|
|
Составляющие ТШТ.К |
Пути сокращения составляющих ТШТ.К |
Оснастка, применяемая для реализации путей повышения производительности |
ТО |
Интенсификация режимов резания |
Оснастка повышенной жесткости Режущий инструмент, оснащенный твердыми сплавами и сверхтверды* ми материалами Патроны, снижающие или исключающие влияние центробежных сил на силы закрепления заготовки |
|
Концентрация переходов |
Многошпиндельные переналаживаемые головки Две револьверные головки с независимым перемещением по программе |
ТВ.Х |
Концентрация переходов |
Многошпиндельные переналаживаемые головки |
|
Сокращение времени подвода-отвода инструмента |
Комбинированный переналаживаемый инструмент |
ТУ |
Сокращение времени базирования заготовок |
Приспособления, обеспечивающие полное базирование заготовок, исключающие выверку заготовок |
|
Совмещение времени базирования с временем работы |
Устройства для смены заготовок вне рабочей зоны станка или вне станка (в двух приспособлениях) Устройства автоматической смены приспособлений |
|
Сокращение времени закрепления заготовок |
Быстродействующие зажимные устройства |
|
Совмещение времени закрепления заготовок с временем работы станка |
Устройство для смены заготовок вне рабочей зоны станка или вне станка (в двух приспособлениях) Устройства для автоматической смены приспособлений |
Составляющие ТШТ.К |
Пути сокращения составляющих ТШТ.К |
Оснастка, применяемая для реализации путей повышения производительности |
ТУ |
Сокращение числа установок заготовки
|
Поворотные приспособления для базирования и закрепления заготовки, в которых обеспечивает возможность обработки четырех поверхностей с одной установки заготовки Поворотные приспособления с двумя осями поворота или поворотные стойки, установленные на поворотных столах и обеспечивающие возможность обработки заготовок с пяти сторон с одной установки Револьверные головки, расширяющие технологические возможности станка за счет использования приводных шпинделей для вращающихся инструментов, обеспечивающие полную обработку заготовок деталей типа тел вращения на одном станке |
Тсм.ин
|
Сокращение времени смены инструмента |
Приспособления для предварительной настройки инструмента Быстросменный инструмент Устройства для полуавтоматической или автоматической смены инструмента |
|
Сокращение числа смен инструмента |
Комбинированный переналаживаемый инструмент Многошпиндельные переналаживаемые головки Многоместные приспособления для последовательной обработки заготовок одним из нескольких инструментом |
Торг- тех
|
Сокращение времени замены затупившегося инструмента |
Приспособления для предварительной настройки инструмента Быстросменный инструмент Устройства для автоматической замены затупившегося инструмента |
|
Повышение стойкости инструмента |
Инструменты, оснащенные твердыми сплавами, сверхтвердыми материалами и износостойкими покрытиями, намагниченные инструменты |
|
Сокращение числа замен инструмента |
Комбинированный переналаживаемый инструмент Многошпиндельные переналаживаемые головки |
Составляющие ТШТ.К |
Пути сокращения составляющих ТШТ.К |
Оснастка, применяемая для реализации путей повышения производительности |
ТП-З
|
Сокращение времени смены комплекта инструмента
|
Приспособления для предварительной настройки инструмента Быстросменный инструмент Быстросменные диски револьверных головок токарных станков Устройство для автоматической смены инструментов Устройство для автоматической смены инструментальных магазинов
|
|
||
|
||
|
Сокращение числа смен инструмента
|
Многошпиндельные переналаживаемые головки Комбинированный переналаживаемый инструмент
|
|
||
|
Сокращение времени смены приспособлений
|
Приспособления, обеспечивающие полное базирование на станке Быстросменные приспособления Устройство для автоматической смены приспособлений Быстропереналаживаемые приспособления Устройство для автоматической переналадки приспособлений
|
|
||
|
Совмещение времени смены приспособлений с временем работы станка
|
Устройство для смены приспособлений вне рабочей зоны станка или вне станка
|
|
||
|
Анализ работы станков с ЧПУ показал, что все составляющие ТШТ.К можно сократить путем реализации требований, предъявляемых к станочной оснастке. Пути и средства сокращения составляющих штучно-калькуляционного времени при обработке на станках с ЧПУ благодаря применению прогрессивной оснастки приведены в таблице.
Применение прогрессивной технологической оснастки для станков с ЧПУ является значительным резервом повышения точности и производительности, а также снижения стоимости обработки на станках с ЧПУ.
К оснастке промышленных роботов относятся захватные устройства, являющиеся одним из важнейших элементов промышленных роботов. Расширение области применения роботов, выполняющих функцию вспомогательных устройств станков с ЧПУ и обеспечивающих автоматизацию их загрузки-разгрузки, зависит главным образом от возможности быстрой переналадки или смены (в том числе автоматической) оснастки — захватных устройств.