7. Технологические особенности обработки заготовок на многоцелевых станках

Многоцелевые станки (МС) позволяют совместить операции фрезерования прямолинейных и криволинейных поверхностей, центрования, сверления, зенкерования, развертывания, растачивания, нарезания резьбы (метчиками, плашками, резцами, резцовыми головками), круговое фрезерование наружных и внутренних цилиндрических, конических и фасонных поверхностей и круговых пазов концевыми и дисковыми фрезами.

Для достижения высокой эффективности МС всю обработку заготовок стремятся выполнять на одном станке за один – два установа. При обработке заготовок малой жесткости и с большими припусками технологический процесс разделяют на операции черновой и последующей после термообработки чистовой обработки.

Плоскости фрезеруют торцевыми и концевыми фрезами с твердосплавными многогранными неперетачиваемыми пластинами(МНП). Для получения поверхностей с малой шероховатостью при малых припусках применяют торцевые фрезы с пластинами из эльбора и минералокерамики. Пазы, окна и уступы обычно обрабатывают концевыми фрезами, оснащенными твердосплавными пластинами.

На МС отверстия глубиной до 80 мм могут быть обработаны фрезерованием, для этого фрезе сообщают круговую подачу. Особенно успешно используется круговое фрезерование для предварительной обработки отверстий в литых заготовках.

Соосные отверстия в противолежащих стенках корпусных деталей обрабатывают на МС консольно закрепленными инструментами последовательно, с поворотом заготовки вместе со столом станка на 180º.

При обработке отверстий осевым инструментом и высоких требованиях к точности и форме отверстий, их обрабатывают полностью по отдельности, со сменой инструментов у каждого отверстия и перемещением шпинделя только по оси Z. В противном случае погрешность обработки будет увеличиваться за счет погрешности позиционирования. Значительно повышается производительность обработки отверстий при использовании комбинированных инстру­ментов.

Большое число обрабатываемых поверхностей, наличие несколькихрабочих ходов при обработке каждой поверхности, значительноечисло инструментов в магазине усложняют выбор планаопераций обработки деталей на многоцелевом станке. Возможностей при выборе плана операций достаточно много, но есть несколько общих принципов, которыми следует руководствоваться при этом:

• чем выше точность элемента конструкции, тем позже следует его обрабатывать;

• сначала следует планировать черновую обработку, затем чистовую;

• чем меньше время срабатывания исполнительного органа (смена инструмента, поворот стола и др.), тем чаще этот орган должен функционировать;

• для деталей с большими припусками должны быть предусмотрены разгрузочные операции, часть которых целесообразно выполнять на универсальном или специализированном оборудовании.

При выборе плана операций обработки деталей на МС необходимо использовать типовые схемы обработки, рекомендуемые соответствующими нормативными документами. В этих документахпредлагается последовательность переходов операций в зависимости от типа детали и заготовки, от вида обрабатываемых поверхностей и их точности и т.д.

Разнообразие операций, выполняемых на многоцелевых станках с ЧПУ, определяет и сложности программирования обработки деталей на этих станках. В цикле обработки одной детали могут быть операции различной сложности, осуществляемые в разных плоскостях раз­ными инструментами. При этом программированию подлежитмножество вспомогательных переходов (замена инструмента, смещения и повороты детали и др.).

Современные УЧПУ, обеспечивающие функционирование МС, оснащены микропроцессорными устройствами. Это позволяет программировать обработкудеталей с широким использованием различных постоянных циклов, стандартных, типовых и разрабатываемых в процессе программирования подпрограмм. Значительно упрощает программирование обработки возможность задания в УП запрограммированных повторений. В этом случае в УП достаточно указать номера кадров и число их повторов.

Перемещения, подачи и частоты вращения шпинделя при обработке деталей на МС координируют в общем виде также, как и в УП для других станков. Линейные перемещения современные УЧПУ позволяют задавать в ммс точностью до третьего или четвертого знака (после условной запятой) без пересчета величин в количестве импульсов. Повороты столов координируют или значением угла в градусах, или цифровым кодом при использовании соответствующего адреса.

Подачу и частоту вращения шпинделя кодируют с указанием адреса FилиSи числового истинного значения, т.е. в мм/мин или об/мин. Некоторые УЧПУ позволяют задавать подачу как в мм/мин,так и в мм/об, что регулируется командами G 94 и G 95. Во всехУЧПУ реализуется возможность коррекции заданных в УП значений подачи и частоты вращения шпинделя установкой соответствующих переключателей на пульте УЧПУ.

При составлении УП для сравнительно простых деталей возможно покадровое программирование всей обработки детали от начала до конца. Для более сложных деталей программирование удобно вести по этапам (по элементам детали или по инструментам) определяя отдельные этапы как подпрограммы. Постоянные (типовые) подпрограммы, составленные для различных инструментов, охватывают наиболее часто повторяющиеся схемы и циклы обработки. Имеющиеся для данного УЧПУ подпрограммы, оформленные в виде каталога, приложены к инструкции по программированию, или могут быть вызваны из памяти ЭВМ УЧПУ в виде своеобразного меню. Использование постоянных подпрограмм значительно упрощает программирование и сокращает время подготовки УП, снижает частоту ошибок программирования.

Современные модели УЧПУ позволяют вести оперативное программирование путем ввода информации непосредственно с пульта УЧПУ. Работа ведется в диалоговом режиме с отображением данных на экране дисплея, совмещающего алфавитно-цифровую и графическую информацию. По команде на экран дисплея может бытьвызвана любая из имеющихся в памяти УЧПУ подпрограмм. При этом траектория инструмента (в разных плоскостях) высвечивается на экране дисплея.

Последовательный ввод подпрограмм, данных инструмента и его режимов и другой информации позволяет в диалоговом режиме полностью сформировать УП непосредственно по чертежу обрабатываемой детали. Эта программа может быть введена в память УЧПУ и отрабатываться; при необходимости УП может быть выведена наперфоратор и оформлена в виде перфоленты или записана на магнитный диск.