Меню

Регулировка револьверной головки токарного станка с чпу

Револьверная головка станка и ее функциональный блок управления

Револьверная головка станка и практические аспекты реализации управления электроавтоматикой токарных станков, именно этому посвящена данная статья. Обоснована актуальность применения подхода проектирования системы управления электроавтоматикой станков независимо от типа применяемых аппаратных средств. Рассмотрена автоматическая смена инструмента на станках с чпу токарной группы, а также алгоритм и реализация функционального блока управления револьверной головкой.

Перенос выполнения управляющих программ с уровня автономных ПЛК на уровень системы ЧПУ позволил абстрагироваться от типа применяемых модулей ввода/вывода управляющих сигналов. В результате привязка машинного кода осуществляется не во время компиляции под конкретную платформу, а за счет конфигурирования аппаратного обеспечения.

Например, для коммуникации в рамках системы ЧПУ широкое применение нашёл высокоскоростной протокол EtherCAT, обеспечивающие объединение в единую информационную сеть разнородных управляющих элементов (контроллеров приводов и компоненты системы управления электроавтоматикой). Независимо от фирмы-производителя аппаратуры поддерживающей этот международный стандарт (Beckhoff, NCT, Yaskawa и др.) программный код функционального блока остается неизменным, так же, как и математическое обеспечение ядра системы ЧПУ. Изменению подвергается только диапазон разделяемой памяти, являющейся проекцией состояния физических входов/выходов и служащей буфером обмена данными между программно-реализованным контроллером и аппаратными средствами управления.

Такой подход обеспечивает независимость проектирования системы управления электроавтоматикой станков от типа применяемых аппаратных средств автоматизации, что позволяет повторно использовать разработанные ранее функциональные блоки.

Рассмотрим станки с ЧПУ с автоматической сменой инструмента и их системы. Широкое применение при проектировании станков токарной группы нашло оборудование производства фирм Colombo, Baruffaldi, Duplomatic и Sauter (Таблица 1).

Таблица 1. Сравнение технических характеристик револьверных головок различных производителей

Револьверная головка станка с чпу применяется как носитель инструментов в токарных, токарно-фрезерных, трубообрабатывающих и карусельных станках. Обычно головка имеет пять-шесть инструментальных гнезд, редко более восьми. Конструкция револьверных головок разнообразна, но выделяют два принципиально различающихся типа: для не вращающихся (резцов, расточных пластин, блоков, сверл и других инструментов для обработки тел вращения и отверстий) и вращающихся инструментов (рис. 1). Револьверная головка станка второго типа служит для установки сверл и других инструментов при обработке отверстий, не совпадающих с осью вращения заготовки (параллельных, перпендикулярных и т. д.), а также для выполнения фрезерных и других работ и оснащаются механическими деталями для передачи вращения шпинделю и инструменту (зубчатые колеса, подшипники, муфты и др.). Револьверная головка станка должна обладать высокой жесткостью, позволяющей выполнять грубые работы и вместе с тем обеспечивать высокую точность при чистовой обработке.

Рис. 1 Револьверная головка Duplomatic SMB*

Широкая номенклатура изделий каждого производителя обусловлена конструктивными особенностями важными для различных типов станков: количество инструментов, расположение инструментов (осевое/радиальное), способ крепления инструмента и др. На основе выделенных в таблице 1 критериев большинство оборудования можно разделить на подгруппы, для реализации унифицированных управляющих подпрограмм (функциональных блоков). При этом каждый из критериев – это параметр, не влияющий на алгоритм управления в целом, а определяющий только количественные характеристики технологического оборудования.

На рис. 2 представлен алгоритм смены инструмента, который имеет револьверная головка токарного станка. Согласно алгоритму необходимо выполнить следующую последовательность действий:

Рис. 2 Алгоритм смены инструмента для револьверных головок

Проведенный анализ алгоритма смены инструмента позволил определить отличительные особенности различных типов оборудования, в дальнейшем выделенные в качестве параметром функционального блока:

Читайте также:  Не хватает регулировки оптического прицела

Использование алгоритма поиска кратчайшего пути позволяет существенно сократить вспомогательное время выполнение операции смены инструмента. Примем в качестве параметров: А – номер активного инструмента, Т – номер требуемого инструмента, N – общее количество инструментов. Если справедливо одно из неравенств:

Источник

ОСОБЕННОСТИ НАЛАДКИ И НАСТРОЙКИ ТОКАРНО-РЕВОЛЬВЕРНЫХ СТАНКОВ

Наладка

Подготовка токарно-револьверного станка к работе заключается: в установке приспособления для закрепления обрабатываемой детали, вспомогательного и режущего инструментов; в настройке упоров для подачи прутков и ограничения хода суппортов; в установке органов управления (рукояток, кулачков, штекеров, переключателей и т.п.) для получения необходимой частоты вращения шпинделя и заданных подач режущего инструмента; в обработке двух-трех пробных деталей и в проверке годности этих пробных деталей; в выверке и подналадке положения инструментов и упоров на станке по результатам проверки.

Следующим элементом наладки является установка положения инструмента (рис.21.8).

На станке для прутковых работ приняты за основные отсчетные базы торец кожуха на шпинделе (для отсчета линейных размеров) и ось шпинделя (для отсчета диаметральных размеров).

В качестве промежуточных отсчетных баз для державок инструментов револьверной головки приняты ось отверстия под хвостовик державки и опорный торец револьверной головки.

Для того, чтобы формообразующие режущие кромки инструментов занимали в конце рабочего хода положения, заданные на чертеже детали, инструменты должны иметь расчетные настроечные размеры.

Настроечные размеры или координаты положения вершин режущих кромок инструментов задают от промежуточных баз.

Положение револьверной головки в конце рабочего хода определяется положением соответствующего регулируемого упора на барабане упоров.

Рис. 21.8. Схема наладки инструмента и упоров:

Для патронных работ общие принципы наладки сохраняются, но в этом случае в качестве торцовой отсчетной базы принимается не торец кожуха, а опорный (под деталь) торец Bi патрона после расточки кулачков.

Настройку инструментов в державках производят вне станка с помощью приспособлений, приведенных на рис.21.9, до установки их в револьверную головку.

Рис. 21.9. Схема наладки инструмента вне станка:

Приспособление имеет три грани. В отверстие на одной из них вставляют хвостовик настраиваемой державки с инструментом. На хвостовике державки закреплено кольцо, базирующий торец которого опирается на грань приспособления. В связи с универсальностью приспособления имеется возможность устанавливать хвостовики различного диаметра через соответствующие переходные втулки. Зажим хвостовиков в приспособлении производят так же, как и в револьверной головке с целью идентичного выбора зазоров. Расстояние от рабочих граней приспособления до оси отверстия под хвостовик настраиваемой державки точно задано и замаркировано на приспособлении. Настройку размеров Ах и Ау производят обычным штангенрейсмусом, оснащенным индикатором. Установку штангенрейсмуса на определенный размер с погрешностью до 0,01 мм осуществляют с помощью высотомера или набора концевых мер.

Барабан упоров настраивают на станке с помощью штангенвысотомера. Упоры круговых перемещений настраивают обычным способом.

Для настройки инструмента вне станка требуется определить постоянную величину С, необходимую для определения положения регулируемых упоров на барабане. Обычно эта величина приводится в руководстве к станку. Для определения величины С регулируемый упор на барабане устанавливают в произвольное положение (рис.21.10).

Читайте также:  Устройство для регулировки качества смеси

Рис.21.10 Схема определения постоянных размеров для наладки станка:

На рис.21.8 показана схема обработки произвольной детали инструментом, установленным в револьверной головке по следующим параметрам: С1-С2=С, еле до вател ь но, АХ=С- А=С-(х± Ах).

Установку резцов в резцедержателе отрезного и поперечного суппорта производят по оси шпинделя станка так же, как на токарно-винторезном станке. Установка вершины резца отрезного суппорта по оси шпинделя обеспечивается перемещением резцедержателя относительно подвижной каретки. Положение вершин резцов горизонтальной головки относительно оси шпинделя достигается с помощью приспособления (рис.21.11) вращением державки с инструментом вокруг оси хвостовика.

Рис. 21.11. Схема наладки инструмента но оси шпинделя:

Регулировка механизма подачи и контроля наличия прутка сводится к настройке кулачков на барабане упоров и к регулировке механизма подачи прутка. Регулировка заключается в выборе определенной длины подачи прутка. Сначала на барабане упоров в исходной позиции устанавливают кулачок 4 и жесткий упор так, чтобы револьверный суппорт ограничивал подачу прутка с минимальным запасом по длине (рис.21.12). Затем следует подвести суппорт до жесткого упора 5, установить в исходной позиции револьверной головки подвижный упор 3 и подать пруток 2 до полного нажатия упора 3. После этого регулировочной гайкой 1 на механизме подачи прутка устанавливают необходимую длину / набора прутка.

Рис. 21.12. Схема регулировки угла подачи и контроля наличия прутка.

Станки с продольным перемещением револьверного суппорта, не имеющие поперечного суппорта, а также поперечного перемещения револьверной головки, ограничены в технологических возможностях. На таких станках можно выполнять центровку, сверление, растачивание, развертывание, обтачивание, нарезание резьбы, подрезание широким резцом небольших торцов. Прочие работы, как, например, проточку канавок, подрезку широких торцов, обработку фасонных поверхностей, а также отрезку можно производить лишь в том случае, если имеются специальные державки, обеспечивающие перемещение резца в поперечном направлении, или использовать вращение револьверной головки.

Для обработки детали, требующей фасонной обточки, а также отрезки, применяют станки с поперечным перемещением револьверной головки, снабженные отрезным или поперечным суппортом. Пример такой обработки приведен на рис.21.13.

Рис. 21.13. Пример обработки на токарно-револьверном станке с револьверной вертикальной головкой:

Наладка станка с вертикальной осью револьверной головкой на изготовление простых деталей проще, чем станка с горизонтальной револьверной головкой.

Наладка станка с горизонтальной револьверной головкой на одновременную обработку несколькими режущими инструментами проще наладки на ту же работу револьверного станка с вертикальной головкой, так как в этом случае используют более простые державки, чем для станка с вертикальной головкой.

При переналадке станков на обработку новой детали меняют револьверную головку (рис.21.14) вместе с инструментами, установленными в нее предварительно.

Одновременно меняют и зажимное приспособление, соответствующее новой детали. Затем по эталону детали, закрепленному в патроне, регулируют упоры, обрабатывают заготовку и измеряют полученную деталь, при необходимости производят подналадку станка.

Обтачивание и растачивание цилиндрических поверхностей на токарноревольверных станках осуществляют резцами, установленными в специальных державках, которые закреплены в револьверной головке или в резцовой головке поперечного суппорта. При обработке на токарно-револьверном станке с вертикальной осью вращения головки для уменьшения погрешности обработки и получения стабильных размеров резцы целесообразно устанавливать в револьверную головку в вертикальной плоскости. Этим устраняется влияние погрешности позиционирования на угол поворота револьверной головки.

Читайте также:  Ока регулировка задних тормозов

В большинстве случаев, особенно при подналадке, когда нужно сменить затупившиеся резцы, снимают державку вместе с резцами и ставят новую с заранее установленными резцами по эталону детали или с помощью приспособления вне станка.

Длина проточки выдерживается упорами. При обработке с помощью поперечного суппорта или регулируемых державок требуемый размер достигается методом пробных проточек.

При смене отдельных резцов необходимо обработать заготовку, отвести револьверную головку, заменить затупившийся резец заточенным и слегка закрепить его. Затем револьверную головку подводят к обработанной заготовке, резец прижимают к обработанной поверхности и окончательно закрепляют. После такого способа замены резца размер обрабатываемой детали остается прежним, таким же приемом заменяют фасонный резец.

Отверстия в детали можно обрабатывать также сверлами, зенкерами и другими мерными инструментами. Все инструменты закрепляют в головке жестко, кроме разверток, которые устанавливают в маятниковые державки. Рекомендуется применять развертки со спиральными зубьями для получения более точных и чистых отверстий как гладких, так и с выемками вдоль образующей.

Рис. 21.14. Съемная часть горизонтальной головки

Рис. 21.15. Отрезание деталей на станках с горизонтальной осью вращения револьверной головки

Сверление отверстий на токарно-револьверных станках рекомендуется выполнять перед продольной обточкой, особенно при обработке тонкостенных деталей. При совмещении этих операций сверление начинают раньше, чтобы глубина сверления опережала длину проточки проходным резцом. При неглубоких отверстиях (до 2-3d) сверление производят без предварительной зацентровки. Для получения точных отверстий, а также при сверлении отверстий диаметром менее 3 мм и при глубине отверстий более 3d производят предварительную зацентровку заготовки. Она может производиться центровочными сверлами с углом при вершине 2ф = 90° или специальным резцом.

Обработку торцовых поверхностей выполняют различными инструментами, установленными в резцовую головку отрезного или поперечного суппорта или в револьверную головку. На станках с отрезным или поперечным суппортом подрезание торцов рекомендуется производить резцами, установленными в резцовую головку, при поперечной подаче. При обработке ступенчатых поверхностей могут применяться широкие резцы с использованием продольной подачи поперечного суппорта.

На станках с горизонтальной осью револьверной головки, не имеющих поперечного суппорта, торцы подрезают резцами, установленными в револьверную головку, при поперечной (круговой) подаче. Аналогичными приемами производят отрезание деталей или прорезку канавок на обрабатываемой поверхности (рис.21.15).

Изделие 1 пропускается сквозь продолговатое отверстие револьверной головки и отрезается резцом 2.

При обработке на токарно-револьверном станке экономия основного времени достигается совмещением работы инструментов, установленных в револьверной головке и в поперечном суппорте, а также применением комбинированного инструмента и нескольких инструментов, установленных в общей державке и работающих одновременно. На рис.21.16 показан пример наладки станка для одновременного изготовления двух деталей из одного прутка.

При одновременной обработке несколькими инструментами не рекомендуется совмещать черновые и чистовые переходы (зенкерование и развертывание, черновое обтачивание и чистовое растачивание и т.п.).

Для рационального использования револьверной головки ее оснащают дополнительным (дублирующим) комплектом инструментов, что позволяет повторить цикл обработки за один полный оборот головки и изготовить дополнительно одну деталь.

Рис. 21.16. Схема наладки станка с горизонтальной осью револьверной головки для одновременного изготовления двух разных деталей из одного прутка:

Источник

Adblock
detector