Приспособления для установки заготовок на фрезерных станках с ЧПУ

Приспособления для установки заготовок на фрезерных станках с ЧПУ должны отвечать ряду специальных требований.

1. Приспособления должны располагать средствами, с необходимой степенью точности ориентирующими их и устанавливаемые на них заготовки относительно направлений координатных осей станка.
2. Многоместные приспособления должны обеспечивать установку каждой заготовки с соблюдением наперед задаваемых расстояний, отмеряемых по осям X, К, Z, которые необходимо выполнив в таких пределах допустимых отклонений, чтобы их алгебраическая сумма ни для одной заготовки не превышала допустимого отклонения в размерах взаимного расположения поверхностей, образуемых в результате обработки.
3. В целях быстрой и правильной установки приспособлений в положения, соответствующие нахождению режущего инструмента в исходной (нулевой по программе) точке, на приспособлениях должны быть предусмотрены установи — средства, обеспечивающие совмещение оси вращения инструмента с заданной точкой на приспособлении.
4. В случае отсутствия установов должны быть указаны поверхности приспособлений, от которых определяют положение исходной точки (ИТ)1; размеры до ИТ по осям X, У и Z должны быть отгравированы на приспособлении.
5. Приспособления должны, как правило, располагать механизированными зажимами, обеспечивающими быстрое и надежное закрепление заготовок

Переналаживаемые универсально-сборные приспособления, основанные на использовании универсально-наладочных столов (УНС), успешно применяются при работе на фрезерных станках с ЧПУ.

Примером этого могут служить показанные на рис. VIII.23—VIII.25 три варианта наладок одного и того же УНС с гидроцилиндрами, механизирующими зажим для обработки разных заготовок.

На рис. VIII.23 (1-й вариант) приведено приспособление, на котором одновременно установлено 10 заготовок 5 (показана только часть), обрабатываемых по объединенной программе. Заготовки установлены с соблюдением точных расстояний между ними: lx = 100±0,03 мм; 1у = 1000±0,03 мм, что обеспечивается специальными сменными промежуточными (между заготовками и УНС) подкладками 1.

Положение подкладок относительно УНС определено тремя для каждой подкладки пальцами 6, плотно входящими в калиброванные пазы, ориентированные по направлениям координатных осей X и Y. Положение заготовок относительно подкладок 1 определено центральными пальцами и шпонками в них, базирующими заготовки по калиброванному отверстию со шпоночными пазами. Заготовки закрепляются одновременно десятью прижимами 3 и пятью прижимами 4, шпильки 2 которых ввертываются в резьбовые отверстия в штоках плунжеров встроенных гидроцилиндров УНС. Рис. VIII.23. Переналаживаемые приспособления для станков с ЧПУ на основе УНС (1-й вариант)

На УНС может быть предусмотрен установ для фрезы в ИТ. Положение его в соответствии с программой обработки задается относительно базирующих поверхностей первой заготовки координатами х1, y1 и z1.

Сама плита УНС устанавливается на столе станка и выверяется на параллельность ее пазов направлению продольной подачи с помощью индикатора, после чего закрепляется.

На рис. VIII.24 (2-й вариант) показано приспособление, на котором одновременно устанавливается три относительно крупных заготовки. Специальные подкладки 1 своими тремя пальцами Б в каждой входят в калиброванные пазы. Внешние пять штырей В служат упорами, определяющими положение заготовки. Четыре из них выставляют заготовку по ее центральному пазу, пятый — по торцевой поверхности. Прижимы 2 и 3, соединенные со штоками гидроцилиндров, механически закрепляют все заготовки одновременно. Жирными линиями показаны обрабатываемые поверхности заготовок — четыре выкружки с R = 25 мм, четыре отверстия с D = 26 мм и одно отверстие с D = 12 мм. Рис. VIII.24 Переналаживаемые приспособления для станков с ЧПУ на основе УНC (3-й вариант)

Третья наладка приспособления показана на рис. VIII.25 (3-й вариант). В этом случае на УНС установлены четыре специальные подкладки 1, положение которых в каждой определяют три пальца Б, входящие в калиброванные продольные и поперечные пазы.

Подкладки 1 отдельно закреплены болтами 5, завинченными в резьбовые отверстия сухарей, находящихся в поперечных Т-образных пазах УНС. Базирование заготовок производится калиброванными пальцами В по двум обработанным отверстиям во фланце заготовки. Закрепление, как и в ранее приведенных приспособлениях, производится механизированными прижимами о к 4, шпильки 2 которых соединены со штоками гидроцилиндров. Восемь установленных заготовок обрабатываются по объединенной программе. На этой операции фрезеруется по контуру эллипс 38х46 мм и сверлятся четыре отверстия М6, 7Н. Рис. VIII.25 Переналаживаемые приспособления для станков с ЧПУ на основе УНC (3-й вариант)

При обработке на фрезерных станках с ЧПУ заготовок небольших размеров (примерно до 100х120х60 мм) партиями, содержащими сравнительно ограниченное их количество, эффективно могут использоваться универсальные приспособления с быстродействием зажима, например пневматические или пневмогидравлические машинные тиски.

Так как тиски в лучшем случае могут фиксировать положение заготовки только по двум осям координат, то их применение требует дополнения простейшими наладками. Такие наладки должны обеспечивать фиксирование заготовки по трем координатам X, У и Z и вывод инструмента в ИТ.

На рис VIII.26 приведена простейшая наладка универсальных пневматических тисков (см. рис. VIII. 10). Подвижная губка 1 обычно сохраняет свою постоянную наладку 2; налаживаемая - неподвижная - губка 5 оснащается специальной накладкой 4, на которой имеется круглый упор 3, определяющий положение устанавливаемой заготовки 8 по координатной оси У. На конце накладки неподвижно закреплена пластина 6, в которой выполнен угловой уставов в ИТ по координатам Х. Ось контрольного валика А или концевой фрезы, закрепляемых в шпинделе станка, совмещается с центром установа. Правильность совмещения контролируется равенством щелей δ1=δ2 при помощи пластинок щупа.

Когда такое положение оси фрезы гудет достигнуто, она будет находиться на расстоянии а по оси Y и расстоянии б по оси X от базовых поверхностей заготовки. Эти расстояния делаются равными координатам ИТ, на которые она отстоит от заготовки по данным программы. За начало отсчета по оси Z обычно принимается горизонтальная направляющая поверхность В тисков. Положение заготовки в этом направлении определяемся подкидной 7 соответствующего (по программе) размера. Поверхность Б пластины 6 перепендикулярна к опорной поверхности накладки 4; она служит для выверки всего приспособления на параллельность направлению продольной подачни стола станка т. е. оси X его координатной системы.

Рис.VIII.26. Наладка к пневматическим тискам для станка с ЧПУ

Способ ориентирования любых заготовок прямоугольных форм по координатным осям станка, называемый «координатным углом», рационально использовать при установке непосредственно на поверхности стола заготовок относительно крупных размеров, например литых чугунных, стальных и силуминовых корпусных коробчатых заготовок (рис. VIII.27, б). В машиностроении встречаются детали, требующие точной обработки плоских поверхностей, расположенных по обводу фигурного контура. Эти поверхности, являясь обычно конструкторскими и технологическими базами, должны иметь сравнительно высокую плоскостность (0,02—0,05 мм на 1 м) Достижение такой плоскостности на фрезерных станках с ручным управлением — задача весьма трудная, связанная с тем, что при перемене направления подачи на некоторое время она вовсе отключается. На станках с ЧПУ контурная подача, происходящая одновременно в продольном и поперечном направлениях, ни на момент не прекращается вследствие этого никакого изменения режима резания не происходит и силы, действующие в системе СПИД, сохраняются примерно на одном уровне.

На рис VIII.27, а показана схема размещения на столе станка боковых опор. Упор 1 определяет положение заготовки по оси Х, упоры 2 и 4 — по оси Y. Простейшее приспособление 3 представляет собой плоский угольник с точно перпендикулярными друг другу наружными и внутренними боковыми поверхностями. На выступающей части длинной линейки этого угольника предусмотрено точное отверстие, центр которого имитирует ИТ, отстоящую на размер а по оси X от боковой стороны приспособления 3, прижатой к упору 1, и на размер б по оси У от стороны, прижатой к упорам 2 и 4. Значения размеров а и б гравируются на поверхности приспособления. Этими же размерами в программах обработки задаются ИТ относительно базовых поверхностей заготовки. Нулевая точка по оси Z совмещается с плоскостью стола станка.

Следует заметить, что здесь заготовки базируются необработанными поверхностями (за исключением установочной поверхности заготовки) и, следовательно, могут возникать ошибки положения от ИТ, доходящие до 1—2 мм; но так как обрабатываемая поверхность В (рис. VIII.27, б) допускает смещения фрезы почти на полуразность диаметра фрезы и ширины поверхности, а поверхность Б — на ширину необработанной канавки К, идущей по всему контуру отливки, то даже такие значительные ошибки все же вполне допустимы.

Изложенный способ весьма экономичен. Закрепление заготовок осуществляется стандартизованными прижимами. Рис.VIII.27. Схема ориентирования "координатный угол": a — установка опор по приспособлению; б — обрабатываемая заготовка