^{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

МОСКВА

«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 Т_шт.к, можно установить, что применение прогрессивной оснастки обеспечивает возможность сок­ращения всех составляющих этого времени:

где Т_О — основное (технологическое) время; Т_ВСП — вспомогатель­ное время; Т_П-З — подготовительно-заключительное время; п — число заготовок в партии; Т_В._Х — время вспомогательных ходов станка; Т_у — время установки (базирования и закрепления) заготовки; Т_СМ.ИН — время смены инструмента; Т_орг._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 Т_ВСП. Чем выше степень гибкости станка, тем меньше Г_П.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 Т_ШТ.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.