animateMainmenucolor
activeMenucolor
Главная / ЧПУ станок / Фрезерный ОЦ / Обработка Деталей На Обрабатывающих Центрах

Обработка Деталей На Обрабатывающих Центрах

Обработка деталей на обрабатывающих центрах

Обработка деталей на обрабатывающих центрах имеет ряд особенностей, связанных с широкими техническими возможностями этих прогрессивных станков. Поэтому построение технологических процессов обработки деталей на них в значительной степени отличается от процессов обработки на обычных станках.

Максимальная автоматизация всего процесса обработки детали при минимальном числе ручных работ. Все рабочие и вспомогательные движения режущего инструмента, изменения режимов резания, подача охлаждающей жидкости, перемещения и поворот обрабатываемой детали, изменения направления, величина перемещений и смена режущих инструментов осуществляются автоматически, при управлении от перфорированных лент, на которых закодирована вся последовательность движений отдельных органов станка. Для снижения времени установки и снятия детали в некоторых конструкциях станков предусмотрены дополнительные столы.

Наибольшая концентрация обработки поверхностей детали за один ее установ. Так как весь процесс обработки детали на обрабатывающих центрах осуществляется автоматически (за исключением установки и снятия детали), то уменьшение количества установок уменьшает объем ручных работ и, следовательно, уменьшает трудоемкость обработки. Следует считать целесообразным выполнение полной обработки детали на этих станках при одном ее установе на поворотном столе. Максимальная концентрация обработки поверхностей позволяет значительно уменьшить число необходимых установов (операций) при обработке детали на обрабатывающих центрах по сравнению с числом установов той же детали на обычных станках.

Максимальная концентрация обработки деталей на обрабатывающих центрах возможна за счет широких технологических возможностей этих станков, позволяющих выполнить различные виды обработки: торцовое, цилиндрическое и контурное Фрезерование, сверление, рассверливание, зенкерование, растачивание, цекование, развертывание и нарезание резьбы. Точность размеров между отдельными поверхностями детали и точность взаимного расположения последних значительно выше при обработке с одного установа.

Максимальная концентрация обработки на одном станке делает необходимым осуществление установки и крепления заготовки детали по черным необрабатываемым поверхностям так, чтобы все подлежащие обработке поверхности были доступны для инструментов. При отсутствии условий крепления детали по черным необрабатываемым поверхностям иногда используют ложементы, отливаемые из алюминиевых сплавов или эпоксидных смол. При невозможности исполнения и этих условий целесообразно, чтобы полная обработка деталей выполнялась на обрабатывающем центре не более чем за два установа (операции). За первый установ осуществляется обработка базовых поверхностей и поверхностей, обработка которых возможна при том же креплении детали, за второй - обработка всех остальных поверхностей. Крепление заготовок по черным поверхностям должно обеспечивать для всей партии постоянство их положения относительно начала отсчета координат для обеспечения равномерного распределения припуска на каждой обрабатываемой поверхности.

При обработке деталей на обрабатывающем центре никакие изменения последовательности выполнения переходов, смены инструментов, движений рабочих и исполнительных органов станка, режимов резания и других запрограммированных условий обработки в процессе работы станка невозможны. Настройка станка, число, номенклатура и размеры устанавливаемых в магазине инструментов, заданная программа на программоносителе должны обеспечить полное выполнение всех предусмотренных видов обработки (технологических операций) при одной наладке станка. Это требует особо тщательной и продуманной проработки всех элементов технологии обработки деталей.

Большая номенклатура корпусных деталей по технологическому процессу их обработки требует естественного или искусственного старения. Старение вынуждает делить процесс обработки на черновые и чистовые операции, между которыми оно выполняется. Корпусные детали из легких сплавов обычно проходят естественное старение во время межоперационного пролеживания. Это не позволяет полностью концентрировать процесс обработки и осуществлять всю обработку детали при одной ее установке вследствие возможного коробления и брака. В подобных случаях обработку деталей можно проводить на отдельных станках для предварительной и окончательной обработки. К станкам, выполняющим предварительные черновые операции, предъявляются при этом меньшие требования по точности. При обработке деталей на обрабатывающем центре желательно производить их старение до начала обработки, однако это связано с опасностью возникновения коробления после снятия литейных корок и удаления основного припуска. Поэтому при обработке деталей сложной конфигурации возможность старения деталей перед их обработкой должна проверяться экспериментально.

Процесс обработки деталей на обрабатывающих центрах обычно осуществляется без специальной оснастки, в основном используются нормальные принадлежности к станку. Растачивание основных отверстий и сверление крепежных отверстий производится без расточных приспособлений и кондукторов, инструменты не направляются кондукторными втулками. Все параметры точности детали обеспечиваются точностью станка, инструментов и точностью исполнения команд системы управления. Поэтому следует избегать предъявления к деталям чрезмерно высоких требований точности; завышение этих требований затрудняет процесс обработки, требует дополнительных проходов и инструментов, а также усложняет наладку станка.

Нецелесообразно фрезеровать плоскости фрезами большого диаметра. При установке в инструментальном магазине (особенно звездообразного или револьверного типа) они перекрывают соседние гнезда, установка инструментов в которых становится невозможной. Смена инструментов больших размеров автооператором осложняется. Фрезерование не сплошных поверхностей целесообразно выполнять обходом по контуру фрезами малого диаметра.

Обработка отверстий осуществляется инструментами без их поддержки кондукторными втулками, т. е. инструментами консольной конструкции. Для повышения точности обработки, уменьшения увода и отжатия инструментов они должны быть выполнены жесткими, т. е. короткими. Поэтому растачивание отверстий, лежащих на одной оси, и отверстий расположенных в нескольких параллельных стенках, приходится выполнять с двух сторон - поворотом стола с деталью. Одновременное растачивание несколько лежащих на одной оси отверстий одной расточной борштангой, выполняемое с одной стороны детали, не обеспечивает требуемых межосевого расстояния и параллельности осей, а также соосности отверстий из-за отжатия и увода инструмента.

Обычно обрабатывающие центры имеют один инструментальный шпиндель, поэтому обработка поверхностей выполняется последовательно без совмещения переходов. Работа без кондукторных втулок при наличии одного шпинделя позволяет растачивать отверстия с малыми межосевыми расстояниями и близкими осями при одной установке детали (невозможность растачивания или сверления близко расположенных отверстий на агрегатных или радиально-сверлильных станках по кондукторным втулкам вынуждает делить процесс обработки на несколько операций или позиций). Интенсивность выделения тепла при работе одним инструментом значительно меньше, чем при многоинструментной обработке, поэтому тепловые деформации детали ниже тепловых деформаций, возникающих при их обработке на продольно-фрезерных и агрегатных станках.

Вся последовательность обработки различных поверхностей детали на обрабатывающих центрах, перемещения рабочих органов станка, обеспечение длин хода инструмента, межосевых расстояний, позиционирования, расстояния между плоскостями, расстояния осей отверстий от базовых плоскостей и т. д. осуществляются системой ЧПУ. Весь отсчет размеров в процессе обработки ведется от начала отсчета, принятого на станке. Для обеспечения выполнения требуемых размеров детали необходимо при ее установке согласовать начало отсчета размеров детали с началом отсчета размеров станка. Поэтому у деталей, обрабатываемых на этих станках, должна быть тщательно проанализирована система простановки размеров на чертежах, так чтобы она по возможности совпадала с их отсчетом на станке.

Методы и последовательность обработки детали на обрабатывающем центре

При обработке деталей на обрабатывающих центрах, так же как и при их обработке на универсальных и специальных станках, наряду с всемерным стремлением повышения производительности труда необходимо обеспечить точность отдельных поверхностей и их взаимного расположения в соответствии с требованиями технических условий. При использовании обрабатывающих центров в различных отраслях промышленности не были созданы новые методы обработки, повышающие производительность и точность, а были применены известные методы обработки. Поэтому технологический процесс обработки корпусных деталей на этих станках такой же, как и на других станках. Особенности обработки на обрабатывающих центрах вынуждают выбирать из существующих методов наиболее приемлемые для каждого случая; укажем некоторых из них.

Сверление отверстий в детали на обрабатывающих центрах осуществляется без направления инструмента кондукторными втулками, поэтому перед сверлением короткими центровыми сверлами производят центровку, препятствующую уводу инструмента (рис. 1). Оставшийся след центрового сверла после сверления может служить фаской, облегчающей врезание метчика, если нарезается резьба. Общепринятый технологический процесс обработки крепежных отверстий (сверление, цековка фаски, нарезание резьбы) несколько изменяется: центровка (цековка фаски), сверление, нарезание резьбы.

Рис. 1. Сверло, направляемое центровым гнездом на обрабатывающем центре

Первый проход при обработке литых отверстий детали на обрабатывающем центре необходимо выполнять растачиванием резцом, установленным в борштанге. Неравномерность снимаемого припуска при первом проходе вызывает отжим и увод инструмента. Если первый проход выполняется зенкером, то вследствие неравномерного припуска радиальная и тангенциальная составляющие резания, возникающие на каждом лезвий инструмента, будут неодинаковы, равнодействующая этих сил смещает и уводит инструмент, а следовательно, и ось обработанного отверстия относительно требуемой координаты. Так как тело зенкера недостаточно жесткое, то диаметр отверстия остается неизменным.

Последующая обработка отверстия многолезвийными инструментами не может полностью изменить положение оси. При растачивании отверстия резцом неравномерный припуск непрерывно изменяет действующую на лезвие силу резания, смещая резец коси. Расточенное отверстие не будет круглой формы, но увод и смещение оси будут значительно меньше. Последующее растачивание отверстий может полностью восстановить требуемое положение оси. Следовательно, при обработке литых отверстий необходимо отдавать предпочтение растачиванию, а не зенкерованию. Хотя оно и производительнее растачивания. Для уменьшения радиальной составляющей силы резания при зенкеровании рекомендуется применять зенкеры с торцовыми режущими лезвиями, так как возникающие в этом случае осевые силы меньше деформируют стержень инструмента или борштангу и вызывают меньшее отклонение и увод оси.

Первый переход у литых отверстий большого диаметра деталей при обработке на обрабатывающем центре целесообразно выполнять фрезерованием концевыми фрезами по контуру отверстия. Неравномерный припуск, вызывающий изменяющуюся по окружности отверстия силу резания, будет смещать инструмент к оси, уменьшая его увод. Последующий проход должен быть выполнен растачиванием. Черновое фрезерование рекомендуется производить торцовыми фрезами малого диаметра последовательными проходами вдоль обрабатываемой поверхности. При этом меньше сказывается влияние неравномерного или повышенного припуска, меньше возникающая сила резания и меньше вибрации стола (минутная подача при работе фрезами большого диаметра меньше минутной подачи при работе фрезами малого диаметра).