Маслов А.Р. Инструментальные системы машиностроительных производств

Подождите немного. Документ загружается.

I?-"

СУЩЕСТВУЮЩИЕ СИСТЕМЫ 113

Рис.

3.14.

Инструментальная система «Widaflex»

Инструментальная система «Coromant Capto» включает ре-

жущие головки с конусным хвостовиком, имеющим в сечении

трехгранную форму с радиусными скруглениями (так называемый

РК-профиль). Этими хвостовиками головки 1 (рис. 3.15, а) бази-

руются в державках 2 и закрепляются тягой 3 с цангой 4. При пе-

ремещении тяги 3 цанга 4 взаимодействует с фигурной расточкой

в хвостовике головки /. Конусная часть тяги 3 разворачивает за-

хваты цанги 4, которые упираются в расточку отверстия хвостови-

ка головки 1. При дальнейшем перемещении тяги конус головки

еще больше смещает захваты в радиальном направлении, головка

подтягивается до упора своим торцом в торец втулки, хвостовик

головки упруго деформируется. В результате обеспечивается же-

114 Глава

СТРУКТУРА ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ СИСТЕМ

Рис. 3.15. Схема инструментальной системы «Coromant Capto»

сткое крепление головки и ее беззазорное центрирование с опре-

деленным натягом по поверхности базирования.

Принятая форма базовых поверхностей и схема крепления

обеспечивает равномерное распределение напряжений при пере-

даче крутящего момента М^ (рис. 3.15, б), повышенную жесткость

при нагружении силой резания Р

В системе принят ряд базовых размеров хвостовиков для го-

ловок различных размеров: 32 мм (код СЗ), 40 мм (С4), 50 мм (С5),

63 мм (С6) и 80 мм (С8). Переходные элементы системы

«Coromant Capto» позволяют стыковать ее с другими средствами

крепления инструмента, ранее применяемыми в производстве.

В систему «Coromant Capto» входят также переходники с осе-

вым и радиальным расположением базовых отверстий, в которых

непосредственно или через переходники крепятся режущие головки,

измерительные устройства и т.п. В условиях автоматизированного

СУЩЕСТВУЮЩИЕ СИСТЕМЫ 115

Рис.

3.16. Установка инструмента

«Coromant Capto» в револьверную головку

производства все инструментальные блоки снабжают специаль-

ными кодирующими элементами для поиска в специальных авто-

матических магазинах с помощью единой системы идентификации

CIS (Coromant Identification System) и программно-математи-

ческого обеспечения «AutoTas». Все это обеспечивает управление

процессом эффективного использования инструмента.

Режущие головки / могут устанавливаться в револьверную

головку 3 непосредственно или через переходную втулку 2

(рис.

3.16). Возможна установка головок 1 в державках 2 с ручным

закреплением (рис. 3.17), которые, так же, как и другие головки /,

устанавливаются в револьверных головках 3. При использовании

инструмента «Coromant Capto» на станках сверлильно-расточной и

фрезерной групп хвостовики державок 2 изготовляются с конуса-

ми 7:24 или HSK (рис. 3.18). В них закрепляются головки 1, пере-

ходники 4 и оправки 5 для стандартного инструмента 6. Для авто-

матической смены головок 1 и переходников 2 предназначены

специальные захватные поверхности на хвостовиках системы

«Coromant Capto» (рис. 3.19).

116 Глава 3. СТРУКТУРА ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ СИСТЕМ

Рис. 3.17. Установка инструмента «Coromant Capto»

в специальную револьверную головку

Рис. 3.18. Применение инструмента «Coromant Capto»

на обрабатывающих центрах

СУЩЕСТВУЮЩИЕ СИСТЕМЫ

117

Рис.

3.19. Автоматическая смена инструмента «Coromant Capto»

Разработанные конструкции систем инструмента для станков

с ЧПУ определяются его основными элементами - присоедини-

тельными поверхностями для крепления на станке и креплением

режущего инструмента. Устройства, осуществляющие автомати-

ческую смену инструмента и его крепление на станках, определя-

ют конструкцию хвостовика. Основные требования к базированию

и закреплению сменных наладок: надежность и точность крепле-

ния; экономичность изготовления хвостовика; простота конструк-

ции и изготовления; широкая номенклатура оснащаемых станков и

закрепляемого режущего инструмента.

На расточных станках ранее были распространены системы

инструмента, основным элементом которой являлись конусы Мор-

зе.

В настоящее время они применяются только на тяжелых рас-

точных станках с ручной заменой инструмента. Из-за больших за-

трат времени и усилий на раскрепление инструмента такие систе-

мы применяются все реже.

В ОАО «ВНИИинструмент» разработана инструментальная

система (рис. 3.20) с базированием сменных наладок 7-14 и специ-

118 Глава

СТРУКТУРА ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ СИСТЕМ

ального

режущего

инструмента

по

цилиндрической

посадке в цанго-

вых патронах 5 и 6. Сменные детали наладок: цанги 17, вставки 16

для крепления метчиков, а также сверлильные патроны 15 - служат

для крепления стандартного инструмента с цилиндрическим хвосто-

виком. Оправки 2 и 3 предназначены для насадного инструмента, а

втулки 4 - для стандартного инструмента с коническим хвостовиком.

Рис.

3.20. Инструментальная система «ВНИИинструмент»:

1 - шпиндель станка

ЧПУ;

цельный вспомогательный инструмент:

2 и

- оправки для насадных

фрез;

- втулки для насадных фрез;

5 - патрон для осевого инструмента; базисный агрегат (цанговый патрон)

сменные наладки к

нему:

7- оправка

микрорегулировкой резца;

расточная

оправка;

- оправка

для

снятия

фасок;

- оправка двухлез-

вийная;

- втулка

переходная;

патрон для

метчиков;

- оправка

для

насадных

разверток;

цанговый

патрон;

- сверлильный патрон;

16 - быстросменная вставка; 17

—

цанга;

18 — режущий

инструмент

СУЩЕСТВУЮЩИЕ СИСТЕМЫ

119

Достоинством системы является высокая точность крепления

специального режущего инструмента, что особенно важно для

точного контурного фрезирования.

К недостаткам следует отнести необходимость применения

большого количества специальных конструкций, что значительно

удорожает стоимость системы.

В другой инструментальной системе (рис. 3.21), разработан-

ной совместно ОАО «ЭНИМС» и ОАО «ВНИИинструмент», на-

оборот, сделана ставка на стандартный режущий инструмент.

В систему включены универсальные оправки 2 для насадных

фрез и цанговые патроны 3 для крепления концевых фрез диамет-

ром 20...40 мм. Переходные втулки обозначены для крепления

инструмента с конусами Морзе 2-5.

Для чернового и чистового растачивания отверстий

50...

180

мм

служат однолезвийные оправки 6 для крепления стандартных дер-

жавочных резцов и оправки 7 с гнездами под расточные вставки с

микрометрическим регулированием.

В качестве базисного агрегата, закрепляемого в шпинделе /,

применены даржавки 5 с цилиндрическими посадочными отвер-

стиями 36 и 48 мм, в которых винтами закрепляются цилиндриче-

ские хвостовики сменных наладок. В числе стандартных сменных

наладок: цанговые патроны 8 для стандартного режущего инстру-

мента диаметром

3...20

мм; переходные втулки 9 и 10; оправки 11

для насадных зенкеров и разверток; патроны 12 для метчиков; рас-

точные оправки 13 для растачивания отверстий диаметром 22...

80 мм; оправки 14 перовых сверл; оправки 15 для дисковых и про-

резных фрез и расточные патроны 16 для точного растачивания

отверстий диаметром 2...50 мм резцами с цилиндрическими хво-

стовиками.

Недостатком этой системы является большое количество про-

межуточных элементов, что снижает суммарную жесткость и точ-

ность закрепления и требует применения для точных операций

инструментов цельной (не сборной) конструкции. Поэтому необ-

ходимы точные рекомендации по границам применения сборного

инструмента.

120 Глава

СТРУКТУРА ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ СИСТЕМ

Рис.

3.21.

Система инструмента со сменными наладками для базиро-

вания и закрепления

базисном агрегате по цилиндрическому

соединению с односторонним

натягом:

- шпиндель станка; цельный

вспомогательный инструмент:

- оправка для торцовых фрез;

3 - цанговый патрон;

- втулка с конусом Морзе;

6 и 7

- расточные

оправки; базисный агрегат 5 и сменные наладки к

нему:

- цанговый

патрон; 9 и 10- короткая

длинная втулки с конусом Морзе;

- оправка для насадных разверток;

- патрон для метчиков;

- расточная оправка;

- оправка первого сверла;

- оправка для расточных блоков;

- расточный патрон

Ивановским заводом тяжелого станкостроения разработана

инструментальная система (рис. 3.22) с насадными сменными

наладками, присоединительные поверхности которых стандарти-

зованы и унифицированы с креплением насадных торцовых и фрез 11.

СУЩЕСТВУЮЩИЕ СИСТЕМЫ

121

Оправка

I универсальная

^ 032...5О

Оправка

универсальная J

„ I.

050...70 ^

Рис.

3.22. Система инструмента с базированием сменных наладок

на внутреннюю цилиндрическую поверхность

Универсальные оправки 2 и 3 с удлинителями 4 служат для

закрепления в шпинделе 1 расточных двузубых головок 6 и 8, го-

ловок 7 для чернового растачивания и "микробов" 9. Для высвер-

ливания в литье больших отверстий применяют кольцевые сверла

обратные торцы отверстий обрабатывают подрезным инстру-

ментом 10.

Недостатками этой системы являются большие габариты

сменных наладок и переходников, а также низкий уровень унифи-

кации с инструментом для других типов оборудования.

Приведенный анализ существующих конструкций инструмен-

тальных систем позволяет разработать обобщенную схему инст-

рументальной системы (рис. 3.23).

122 Глава

СТРУКТУРА ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ СИСТЕМ

Станки разных групп и размеров

Системы базирования, закрепления и

автоматической смены инструментальных блоков

Крепежные части (хвостовики) с элементами

для АСИ

Системы вспомогательного инструмента

Базисные агрегаты

(державки)

Цельный вспомогательный инструмент

Системы базирования сменных

наладок

Сменные наладки (переходники и

удлинители)

Системы базирования и

закрепления режущего инструмента

Крепежные части режущего

инструмента

Системы сменных режущих пластин

Системы

токарных резцов,

резцовых вставок

и головок

Системы

инструментов для

обработки

отверстий

=±

Системы

инструментов для

фрезерования

Обрабатываемые материалы I

I Детали I

Рис.

3.23.

Обобщенная схема инструментальной системы